4.1 原电池-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019）

化学选择性必修1课堂学案 第四章 化学反应与电能· 第一节 原电池 答案解析P [学习目标] 1,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。能分析、解释原电池的工作原理，能设计筒单的原电池。 (宏规辨识与微观探析) 2.能列举常见化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。（证据推理与模型认知） 3.认识新型化学电池的作用，增强科技意识，不断研发新型电泡，满足人类社会发展的需求。积极回收利用废旧电 池，减少其对环境的污染。（科学态度与社会责任） 课前 教材预案 电极名称 四 极 极 知识点1 原电池的工作原理 得失电子 电子 7 电子 1.原电池的概念 电子流向 国 ⑧ 利用回 反应原理将 能 反应类型 反应 反应 转化为☒ 能的装置。 2.原电池的形成条件 电极反应式 20 两个活泼性不同的电极，较活泼的作④ 极 总反应式 条 固 溶液 5.盐桥及其作用 件 形成⑥ 回路 (1)成分：含KCI饱和溶液的琼胶。 能自发地发生☑ 反应 (2)离子移动方向：C1移向四 极区，K 3.单液原电池的缺点 移向圆 极区。 如锌片、铜片与稀硫酸以导线连接构成的原电 (3)作用：使两个半电池形成四 池，因原电池中氧化反应与还原反应并没有完 使氧化还原反应持续进行，原电池得以不断地 全隔开，电流会逐渐☒ 产生电流。 4.双液原电池的工作原理（以锌铜原电池为例） 知识点2 化学电源 1.化学电源的分类与优劣 电流表 ,盐桥 (1)化学电源的分类 装置 化学电源包括固 、圆 和 团 等。國 是各种化学电 ZnS0鋅液 CS0溶液 源的雏形」 电极 锌片 铜片 (2)电池的优点 ①方便携带、易于维护。 现象 回 有 物质析出 ②能量转化率四 ,供能3@ 可靠。 ·102 第四章化学反应与电能 ③可以制成各种形状、大小和容量不同的电池 放电 负极 及电池组等。 反应 正极 (3)判断电池优劣的主要标准 ①比能量：单位质量或单位体积所能输出 充电 铅酸蓄电池的充电过程与其放电过程区 反应 团 的多少。 电解质溶液 稀硫酸 ②比功率：单位质量或单位体积所能输出 网 的大小。 充、放电反应 %+P0+2HS0 放电 2PbSO +2HO 充电 ③电池可储存时间的长短。 (3)优缺点 2.一次电池 ①优点：电压网 使用方便、国 (1)概念：☒ 的电池。 可靠和价格国 一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也 ②缺点：比能量团 、图 ,废旧电 叫作圆 池中常含有重金属，酸和碱等物质，如果随意 (2)碱性锌锰电池 丢弃，会对4四 和团 造成 危害。 Ⅱ.锂离子电池 构造示 锌粉和KI 的混合物 (1)组成 意图 MnO. 金属外壳 负极：圆 ,正极：LiCoO2(钴 酸锂)，电解质溶液： 负极反应 (2)工作原理 正极反应2M).+2H.()+2e -2Mn(XOH)-+20H ①放电过程 负极反应：国 电解质 正极反应：网 总反应 总反应：固 (3)特点：碱性锌锰电池比普通锌锰电池的性 放电时，锂离子由石墨中固 移向圆 能好，它的比能量和可储存时间均有所提高。 极，圆 钴酸锂晶体中。 3.二次电池 ②充电过程 I.铅酸蓄电池 充电时，锂离子从图 中脱 (1)概念：放电后可以网 嵌，由画 极回到团 极，嵌入 的电池，又称测 或国 网 中。 (2)铅酸蓄电池（常见的二次电池） (3)优点 质量风网 ,体积网 储存和输出能 稀硫酸 量圆 等。 4.燃料电池 构造示意图 (1)燃料电池：一种连续地将圆 和 0正极) 刊（负级） 团 的化学能直接转化为电能的化学 电源。 103· 化学选择性必修1课堂学案 (2)氢氧燃料电池 兮名师提醒 (1)原电池以自发进行的“放热”氧化还原反应 为基础，将体系“多余能量”以电能形式释放出 工作原理 来，因能量转化率不能达到100%，部分能量 示意图 负极望 正枚室 质子换 以热能形式释放。 (2)原电池的“电子守恒”，即负极失去电子 电解质 数一正极得到电子数一转移电子数。 稀HS) 溶液 (3)带有盐桥的双液电池，将正极反应物和负 负极反应 圆 极反应物隔离开，使能量释放更高效且电流 平稳。 正极反应 國 (4)铅酸蓄电池放电时，正、负极的产物都是 总反应 2H+02-2H0 PbSO,,电极质量均增大。 (3)燃料电池的优点 、 (5)燃料电池是将化学能直接转化为电能的装 将化学能转化为电能的转化率超过画 置：火力发电先将化学能转化为热能，再转化为 远高于转化率仅30%多的火力发电，大大提高 机械能，进而转化为电能。 了能源的利用率。能够做到产生污染物少排 放甚至零排放。 课堂 深度拓展 1自主测评 判断正误，正确的打“/”，错误的打“×” 探究点1原电池的构成条件及其工作原理 (1)所有化学反应的化学能均能直接转