2018-2019学年高中化学主题3合理利用化学能源课题1电池探秘学案鲁科版选修1

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1、课题1　电池探秘学习目标：1.以铜锌原电池为例理解原电池的工作原理。(重难点)2.认识电池的构成条件，掌握原电池正负极的判断方法。(重点)3.学会应用所学知识分析出生活中所使用的各种电池。(难点)[自主预习·探新知]一、电池是怎样工作的1．原电池的定义将化学能转化为电能的装置。2．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)(1)工作原理锌片失去电子，电子经导线流向铜片，溶液中的H＋从铜片上得到电子被还原成氢原子，继而结合成氢分子在铜片上放出。(2)电极名称负极：电子流出的电极。(发生氧化反应的一极)正极：

2、电子流入的电极。(发生还原反应的一极)(3)电极反应式负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：2H＋＋2e－===H2↑总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑3．原电池的构成条件(1)两个活泼性不同的电极(或金属与导电的非金属)①负极：活泼性强、失去电子发生氧化反应。②正极：活泼性弱、得到电子发生还原反应。(2)两电极插入同一电解质溶液中。(3)形成闭合回路。(4)能自发地发生氧化还原反应。4．实质原电池产生电流的实质，是发生了氧化还原反应。电子由负极流向正极产生电流。5．实际应用(1)纽扣电池

3、及工作原理总反应式：H2O＋Zn＋HgO===Zn(OH)2＋Hg(2)纽扣电池的优点：体积小，寿命长，电流稳定。二、认识几种电池1．几种电池比较电池种类工作原理利弊锌锰干电池锌筒做负极，失电子被氧化碳棒与顶端的金属帽相连做正极，电池内部的MnO2得电子被还原①使用时锌皮逐渐消耗，引起电解质渗漏②电压不断下降，不能提供稳定电压铅酸蓄电池铅做负极，PbO2做正极，发生反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，充电时PbSO4转变为Pb和PbO2①可通过检查硫酸溶液的密度确定是否应该充电

4、②这类电池充、放电方便，稳定性强，但体积大，使用不方便，且寿命较短燃料电池(以氢氧燃料电池为例)在负极消耗燃料H2，在正极消耗O2，反应为2H2＋O2===2H2O①可以不间断地输入燃料和氧化剂，输出电极反应产物②化学能直接转化为电能，能量转换率高而且工作寿命长，能够大功率连续供电，无噪声，无污染2.废旧电池污染的治理(1)废旧电池必须回收。(2)开发使用无污染或污染小的新型电池，如太阳能电池。[基础自测]1．判断对错(对的在括号内打√，错的在括号内打×)(1)原电池中负极发生还原反应，正极发生氧化

5、反应。(　　)(2)锌锰干电池中碳棒与顶端的金属帽相连做正极，锌筒做负极。(　　)(3)铅蓄电池充电时化学能转化为电能。(　　)(4)燃料电池中燃料燃烧充分，能量转化率高。(　　)【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×2．下列有关原电池的说法中，正确的是(　　)【导学号：72572094】A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．正极是电子流出的极D．是由电能转化为化学能的装置B　[原电池是化学能转化为电能的装置。在原电池工作时，较活泼的负极失电子被氧化，即电子流出；较不活

6、泼的正极上得电子发生还原反应，即电子流入。]3．下列有关电池的说法不正确的是(　　)A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极B　[锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错误；电池的实质是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确。][合作探究·攻重难]原电池的工作原理与正负极的

7、判断如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示。[思考交流]1．怎样判断该电池的正、负极？【提示】　电子流出的电极为负极，即X为负极；电子流入的电极为正极，即Y为正极。2．X极发生氧化反应还是还原反应？【提示】　氧化反应。3．如果X极为铁片，Y极能是锌片吗？为什么？【提示】　不能。原电池中负极材料的活动性一般比正极材料强。1．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)2．原电池正负极的判断(1)由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金

8、属或能导电的非金属为正极。在特殊情况下，正负极的判断还要考虑电解质溶液的性质。如(－)Al

9、NaOH(aq)

10、Mg(＋)原电池中Al做负极，在强碱性条件下，Al比Mg活泼。(2)根据电流方向或电子流动方向判断。在外电路上，电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。(3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。(4)根据原电池两极发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极