第2章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池 讲义（基础知识+检测）【新教材】2020-2021学年高一下学期化学（鲁科版（2019）必修二）

第 2 章 化学键 化学反应规律 第2节　化学反应与能量转化 第2课时　化学反应能量转化的重要应用——化学电池 · 学习目标 1.掌握原电池的构成及工作原理，能从微观角度理解化学能与电能之间是如何转化的。 2.能根据原电池工作原理，设计简单的原电池。 3.了解常见的化学电池，体会开发高能新型电池的重要性。 · 基础梳理 一、原电池及工作原理 1．原电池 利用氧化还原反应把化学能直接转化成电能的装置。 2．初识氢氧燃料电池 实验装置 实验现象 实验结论 一段时间后U形管左侧收集到的气体体积明显多于右侧，则右侧收集到的O2，左侧收集到的是H2 在电流的作用下，水分解为氢气和氧气，化学方程式：2H2O2H2↑＋O2↑能量转化形式为电能转化为化学能 电流表指针偏转，左右两侧的气体的体积逐渐减小 氧气和氢气分别在两个不同的区域发生还原反应和氧化反应，电子通过导线形成电流 3.原电池的工作原理(以氢氧燃料电池为例) 还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应，并通过能导电的物质形成闭合回路产生电流。如图， 4．形成原电池的条件： 形成闭合回路 二、设计简单的原电池 1．探究活动 设计电路及依据 实验现象 氧化还原反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 铜片上有大量的无色气泡产生并逸出，锌片不断溶解，电流表指针发生偏转 确定负极 选择负极反应物：Zn 选择负极材料：Zn 确定正极 选择正极反应物：H＋ 选择正极材料：Cu 形成闭合回路 选择离子导体：H2SO4 选择电子导体，：导线 2.工作原理分析 (1)分析装置图并填空 (2)原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (3)粒子流向 ①电子流向(外电路)：负极―→导线―→正极。电流方向与电子流向相反。 ②离子流向(内电路)：离子导体中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。 3．发展中的化学电源 (1)干电池——一次电池 ①特点：放电之后不能充电。 ②实例：锌锰电池。 (2)充电电池——二次电池 ①特点：放电时所进行的氧化还原反应，充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 ②实例：铅蓄电池，锂离子电池。 (3)燃料电池 ①特点 燃料的利用率高、能量转化率高，能长时间提供电能。 ②实例 以30%的KOH溶液为电解质溶