2.2化学能转化为电能 -电池2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

鲁科版必修二 第2章 化学反应与能量变化 第2节 化学能转化为电能--电池 化学能转化为电能 原电池 1 情境引入 神奇的水果电池 情境引入 “绿色”电池 （氢氧燃料电池） 氢氧燃料电池 如图是一个简易的氢氧燃料电池的装置示意图，请用a装置电解获得氢气和氧气，再按图b所示连接装置进行实验。 实验过程中，电流表指针发生明显偏转，燃料电池中发生了反应： 氢氧燃料电池原理 + - 负极反应物 发生氧化反应 正极反应物 发生还原反应 传导电子 电解质溶液 传导电荷 e- 原电池构成要素 （1）基本工作原理：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电路产生电流。 （2）构成要素： ①可自发进行且放热的氧化还原反应 ②两个电极(一般要求活泼性不同) ③电子导体（导线）、离子导体（电解质溶液或者熔融电解质） ④形成闭合回路 原电池构成要素 例题：判断下列装置中哪些可以构成原电池？ Zn-Cu-稀硫酸原电池原理 Cu-Zn稀硫酸原电池原理动画 原电池正负极判断方法 原电池电极(正极、负极)的判断依据有多种，一般情况下可根据下表依据来判断。 判断依据 正极 负极 电极材料 _______________________ _________ 电子流向 _________ _________ 电极反应 _________ _________ 电极现象 ___________________ _________ 离子移向 阳离子移向 阴离子移向 电极减轻 不活泼金属或非金属导体 活泼金属 电子流入 电子流出 还原反应 氧化反应 电极增重或产生气体 电极方程式书写 总反应方程式：Zn+2H+=Zn2++H2 负极方程式：Zn-2e- =Zn2+ 正极方程式：2H++2e- =H2 总反应方程式：H2+O2=H2O 负极方程式：H2-2e- =2H+ 正极方程式：O2+4e- +4H+=2H2O 活动 探究 设计一个简单的原电池 将反应 Zn+2H+=Zn2++H2 设计成原电池 简单的原电池改进 双液原电池 双液原电池 思考：盐桥有什么作用？ (1)构成闭合回路，形成原电池。 (2)避免电极与电解质溶液直接反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。 (3)盐桥中的阴、阳离子定向迁移，使溶液保持电中性，维持两电极电势差(平衡电荷)，使电池能持续提供电流。 思考：双液原电池优点是什么？ 双液原电池Zn和H+不直接接触，两个半反应在不同区域进行， 能量转化率高，电流强度大稳定，持续时间长。 双液原电池练习题 1．铂片、铜片设计成如图所示的原电池。下列关于原电池的叙述正确的是(　　) A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极 B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu C．该原电池的总反应：2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋ D．盐桥中装有含氯化钾的琼胶，其作用是传递电子 归纳总结 Zn+2H+=Zn2++H2 电池反应 氧化还原反应 原电池的工作原理分析 Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu 失电子氧化反应 得电子还原反应 阳离子移向 负极 正极 导 线 电极 反应式 电极反应 （半反应） 离 子 导 体 电子流出 电子流入 Zn Cu 阴离子流向 作业 根据以下原理设计原电池并写出正负极电极方程式 1、2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ 2、Fe+2Fe3+=3Fe2+ 3、Fe+Cu2+=Fe2++Cu Lavf58.20.100 Lavf57.4.100 $