主题3 课题1　电池探秘-2020-2021学年鲁科版高中化学选修1讲义

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) 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：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PbO2 ①可通过检查硫酸溶液的密度确定是否应该充电 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===2H2O ①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