主题3 课题1 电池探秘-2021-2022学年高中化学选修1【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

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新型电池，如太阳能电池。 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(　　) 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。] 原电池的工作原理与正负极的判断 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|NaOH(aq)|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