4.1 原电池(教师用书Word)-【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)
第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
[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,能设计简单的原电池。(宏观辨识与微观探析)
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,不断研发新型电池,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)
知识点1 原电池的工作原理
1.原电池的概念
利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
2.原电池的形成条件
3.单液原电池的缺点
如锌片、铜片与稀硫酸以导线连接构成的原电池,因原电池中氧化反应与还原反应并没有完全隔开,电流会逐渐衰减。
4.双液原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)
装置 | ||
电极 | 锌片 | 铜片 |
学科网(北京)股份有限公司
现象 | 逐渐溶解 | 有 |
电极名称 |
|
|
得失电子 |
|
|
电子流向 |
|
|
反应类型 |
|
|
电极 | 锌片 | 铜片 |
电极反应式 |
|
|
总反应式 |
| |
5.盐桥及其作用
(1)成分:含KCl饱和溶液的琼胶。
(2)离子移动方向:Cl-移向负极区,K+移向
正极区。
(3)作用:使两个半电池形成闭合回路(通路),使氧化还原反应持续进行,原电池得以不断地产生电流。
知识点2 化学电源
1.化学电源的分类与优劣
(1)化学电源的分类
化学电源包括一次电池、
二次电池和
燃料电池等。
原电池是各种化学电源的雏形。
(2)电池的优点
①方便携带、易于维护。
②能量转化率较高,供能
稳定可靠。
③可以制成各种形状、大小和容量不同的电池及电池组等。
(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电能__的多少。
学科网(北京)股份有限公司
②比功率:单位质量或单位体积所能输出功率__的大小。
③电池可储存时间的长短。
2.一次电池
(1)概念:放电后不可再充电的电池。一次电池中电解质溶液制成胶状,不流动,也叫作
干电池。
(2)碱性锌锰电池
构造示 意图 | |
负极反应 |
|
正极反应 | 2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH- |
电解质 |
|
总反应 |
|
(3)特点:碱性锌锰电池比普通锌锰电池的性能好,它的比能量和可储存时间均有所提高。
3.二次电池
Ⅰ.铅酸蓄电池
(1)概念:放电后可以再充电而反复使用的电池,又称
可充电电池或
蓄电池。
(2)铅酸蓄电池(常见的二次电池)
构造示意图 | ||
放电 | 负极 |
|
学科网(北京)股份有限公司