第四章第一节原电池课件2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

原电池的工作原理 第四章 化学反应与电能 第一节　原电池 第2课时 第1课时 How the primary battery works 学习目标 宏观辨识与微观探析：以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。 变化观念与平衡思想：进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有 盐桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性。 电化学：研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。 2.电解池：借助电流而发生反应及装置 将电能转化为化学能 1.原电池：产生电流的化学反应及装置 将化学能转化为电能 电化学 ①两极：一般为两种活泼性不同的金属 （或一种金属与非金属导体，石墨） ②一液：电解质溶液，或熔融电解质 （酒精、蔗糖、CCl4不是电解质） ③成回路：用导线相连（或直接接触）， 形成闭合回路 ④一反应：自发的氧化还原反应 1、定义：将化学能直接转化为电能的装置。 2、构成条件：两极一液成回路 知识回顾——原电池 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、 石墨等 e- e- 正极 负极 外电路 内电路 H+ H+ 锌片： Zn－2e- = Zn2+ 铜片： 2H+＋2e- = H2↑ 失电子， 发生氧化反应 得电子， 发生还原反应 电子流向： 负极 → 正极 离子移动： 阳离子(+)：向正极， 阴离子(-) : 向负极。 电子不下水 离子不上岸 总反应： Zn＋2H+ = Zn2+＋H2↑ 一、原电池的工作原理 电流方向： 正极 → 负极 3、Cu-H2SO4(aq)-Zn原电池 负极 正极 金属活泼性 发生的反应 电子流动方向 溶液中离子 的流动方向 反应现象 活泼性较强的金属 活泼性较弱的金属 （或非金属导体C） 氧化反应 还原反应 电子流出 电子流入 阳离子移向正极 阴离子移向负极 电极溶解（质量减少） 电极质量增加或不变（或有气泡产生） 4、电池的正负极的判断 一、原电池的工作原理 [特别提醒] 判断电极时，不是所有的都能依据金属的活动性顺序来判断，要看反应的具体情况。如： 4、电池的正负极的判断 ①‘Mg-NaOH溶液-Al’原电池中：Al作负极、Mg作正极。 ②‘Cu-浓硝酸-Fe(Al)’原电池中：Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu更难失电子，Cu作负极、Fe、 Al作正极。 一、原电池的工作原理 一、原电池的工作原理 4、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池液池） 【深入探讨】 【思考】（1）写出以下原电池的总反应方程式、电极反应式，并预 测能观察到的现象。 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ 电极反应: 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- = Cu 总反应: 5、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池液池） 铜片、锌片表面均附着红色固体， 电流表指针偏转，但电流逐渐衰减。 【实验现象】 Zn片 Cu片 【原因分析】 现象 原因 锌片表面附着红色固体 电流逐渐衰减 Zn与Cu2+直接接触发生反应； 锌与CuSO4溶液的接触面积减少，电流逐渐衰减 （2）该原电池在工作中有何缺点？ （3）如何改进缺点？ 锌与硫酸铜溶液直接接触发生反应，化学能转化为电能效率低(部分化学能直接转化为热能),不能持续产生电流。 将还原剂Zn 与 氧化剂CuSO4 分开，不直接接触 解决问题的关键： 负极与阳离子直接接触 5、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池液池） 盐桥：一种凝胶态的离子导体 ①盐桥中通常装有: 含KCl饱和溶液的琼胶， ②琼脂的作用：防止管中溶液流出; ③K+和Cl-可在其中自由移动（离子只出不进） 一、原电池的工作原理 【思考】为什么此装置无电流产生？该如何解决？ 答：两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路，所以无电流产生. 如何解决？ 原电池装置的改造 有盐桥存在为什么能产生持续稳定的电流？ 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。 二、双液电池与盐桥 二、双液电池与盐桥 1、双液电池的工作原理 （1）溶液和盐桥离子移动方向？ 负极 氧化反应 正极 还原反应 Cl- K+ 2、盐桥的作用： ①连接内电路,形成闭合回路； ②平衡电荷，使溶液保持电中性，使原电池不断产生电流。 ③避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。 阴离子移向负极,阳离子移向正极 （2）导线的作用？ 传递电子，沟通外电路 负极半电池 正极半电池 2、提高了能量转化率（化学能→电能）； 3、有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 能够防止装置中化学能的自动释放（自放电）,增加了原电池的使用寿命。 1、离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱，使离子移动更加有序，能够产生持续稳定的电流； 【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。 优点： 二、双液电池与盐桥 3、双液电池的优点 原电池 双液电池 单液电池 电极反应 电极材料 离子导体 电子导体 双液原电池解决了电池自损耗的问题，能产生持续、稳定的电流。 负极：Zn -2e- Zn2+ 正极：Cu2++2e- Cu 正极：铜片;负极：锌片 正极：铜片;负极：锌片 ZnSO4溶液、盐桥、CuSO4溶液 CuSO4 溶液 导线 导线 负极：Zn -2e- Zn2+ 正极：Cu2++2e- Cu 总结：锌铜原电池 总反应：Cu2+ + Zn Cu+ Zn2+ 16 (1)电解质溶液一般要能够与负极材料发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则烧杯中的电解质溶液应有与电极材料相同元素的阳离子。 (2)电池的电极材料必须能导电。 二、双液电池与盐桥 4、设计原电池时电解质溶液和电极材料的选择 【打破思维定势】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。 把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极．则这四种金属的活动性顺序由大到小为( ) 　A．a＞b＞c＞d    B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d      D．b＞d＞c＞a B 【课堂练习】 二、双液电池与盐桥 电流较大， 衰减快， 转化效率低 电流较小， 电流稳定， 转化效率高 1、阳离子交换膜：只允许阳离子通过 3、质子交换膜：只允许H+通过 2、阴离子交换膜：只允许阴离子通过 改进? 增大电流呢？ 缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积 能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？ 【思考】双液原电池电流弱的原因？ 1.离子运动的距离长 2.离子运动的通道窄 3.离子容量小 Cu 三、膜电池 离子交换膜 是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。 三、膜电池 判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。 Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2 先写出总反应： 拆成离子方程式： Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋ 根据化合价升降判断正负极 1、简单原电池电极方程式的写法 Cu C FeCl3溶液 四、电极方程式的书写 负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+ 正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 总反应方程式 负极：2Al－6e－ ＝2Al3+ 2Al3+＋8OH-＝2AlO2-＋4H2O 负极总反应： 2Al＋8OH- －6e－ ＝2AlO2-＋4H2O 正极：总反应－负极反应 6H2O＋6e－＝6OH—＋ 3H2↑ 离子方程式 2Al＋2OH－ ＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ 根据化合价升降判断正负极 2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ NaOH溶液 Mg Al 2、复杂原电池电极方程式的书写 四、电极方程式的书写 1、加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。 例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。 例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>b。 五、原电池原理的应用 2、比较金属活动性强弱 3、用于金属的防护 将需要保护的金属制品作原电池的 而受到保护。 钢铁中含有碳，C与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁（做负极）遭到腐蚀 正极 理论上，任何一个 的氧化还原反应， 都可以设计成原电池。 （1）外电路： 负极——化合价升高的物质 正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒 自发 五、原电池原理的应用 4、设计原电池 （2）内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。 如：2FeCl3＋Cu = 2FeCl2＋CuCl2 ①化合价升高的物质 负极：____ ②活泼性较弱的物质 正极：___ ③化合价降低的物质 电解质溶液：_____ Cu C FeCl3 盐桥 Cu C CuCl2溶液 FeCl3溶液 G 利用Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu，设计一个原电池 FeSO4 Fe Cu CuSO4 A CuSO4 Fe Cu 负极：Fe－2e-＝ Fe 2+（氧化反应） 正极：Cu2+＋2e-＝Cu（还原反应） 五、原电池原理的应用 4、设计原电池 1、某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是（ ） A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 C 五、随堂检测 2、锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ） A．电子从锌极经过导线移向铜极 B．铜电极上发生反应 C．电池工作一段时间后，乙池的 减小 D．电池工作一段时间后，甲池的 增加 A 五、随堂检测 3、用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ） ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ C 五、随堂检测 4、下图所示原电池的盐桥中装有饱和K2SO4溶液，电池工作一段时间后，甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述中正确的是（ ） A. b极是电池的正极 B. 甲烧杯中K＋经盐桥流向乙烧杯 C. 甲烧杯中溶液的pH逐渐减小 D. 电池的总反应离子方程式为： MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O D 五、随堂检测 5、高密度储能电池锌溴电池如图所示，总反应为Zn+Br2=ZnBr2。 下列说法错误的是( ) A．电极M为正极 B．负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ C．随着放电的进行，ZnBr2溶液的浓度减小 D．每转移2mole-，理论上有1mol Zn2+通过 离子交换膜 C 五、随堂检测 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑ 2Al + 8OH_ －6e_ = 2AlO2_ + 4H2O 6H2O + 6e_ = 6OH_ + 3H2↑ 优先失电子为负极 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑ Mg－2e_ = Mg2+ 2H+ + 2e_ = H2↑ 总反应： 离方： 负极： 正极： 总反应： 离方： 负极： 正极： 五、随堂检测 Al + 4HNO3(稀) = Al(NO3)3 + NO↑ +2H2O Al∣稀HNO3∣Cu Al∣浓HNO3∣Cu Cu + 4H+ + 2NO3－= Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O Cu－2e_ = Cu2+ 4H+ + 2NO3－ + 2e_= 2NO2↑ + 2H2O 优先失电子为负极 总反应： 离方： 负极： 正极： 总反应： 离方： 负极： 正极： Al + 4H+ + NO3－= Al3+ + NO↑ + 2H2O Al－3e_ = Al3+ 4H+ + NO3－ + 3e_= NO↑ + 2H2O 五、随堂检测 第四章 化学反应与电能 第一节　原电池 第2课时 感谢您的观看 THANKS FOR WATCHING 化学电源 第四章 化学反应与电能 第二节　原电池 第2课时 Principle of electrolysis　 学习目标 了解常见的化学电源,能运用原电池思维模型分析其工作原理,能用电极反应表示其中发生的化学反应,体会变化与守恒思想。 了解化学电源的发展史,能列举常见的化学电源;能从物质变化和能量变化的角度分析新型电池的研发和利用,培养责任意识和创新精神。 化学史：发明电池的故事 伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家.有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电引出来.看了这篇论文,伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验.他用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩。 为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了解电的来源。 为了纪念他的贡献,人们把电压的计量单位叫做伏特,简称伏,符号V。比如我们手电筒里的电池的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是220伏特。 用途广泛的电池 用于“神六”的太阳能电池 笔记本电脑专用电池 手机专用电池 摄像机专用电池 各式各样的纽扣电池 用途广泛的电池 （一）化学电池 将化学能变成电能的装置 ①能量转换效率高，供能稳定可靠 ②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电 池和电池组，使用方便 ③易维护，可在各种环境下工作。 概念 2. 优点 用途广泛的电池 3. 电池优劣的判断标准 ① 比能量 ［单位：(w·h/kg)，(w·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ② 比功率 [单位：（W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 ③ 电池的可储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。 放电后不可再充电的电池，也叫干电池。 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。 连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 4、 化学电池的分类 （二）一次电池 普通干电池 电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 (Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O )  负极： Zn - 2e- = Zn2+ 正极：2MnO2+2NH4++2e- =Mn2O3+ 2NH3+H2O 负极材料是什么？ 正极材料是什么？ 电解质溶液是什么？ 电极反应式如何书写？ 总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl=ZnCl2＋Mn2O3+2NH3+H2O 锌筒 石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 缺点：普通锌锰干电池以NH4Cl（酸性）为电解质,会腐蚀电池的锌筒且反应有氢气生成,所以容易造成电池膨胀及漏液现象导致电池性能低。 思考：如何改进普通锌锰干电池？ 2. 碱性锌锰电池 正极：MnO2 负极：Zn 负极： Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- 氢氧化氧锰 电解质：KOH 负极材料是什么？ 正极材料是什么？ 电解质溶液是什么？ 电极反应式如何书写？ 优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电(电流稳定，放电容量、时间增大 几倍,不会气涨或漏液) 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 碱性锌锰电池构造示意图 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2 改进：用KOH代替NH4Cl，不会腐蚀电池的锌筒且不产生气体,因此不 会有漏液现象,而且提供的电流更加稳定和持久. 用途广泛的电池 3. 银锌电池 Zn为______,Ag2O为______ 电解液: 电极反应式: 总反应式: 负极: 正极: 优点：比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。广泛用于电子 手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。 Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2 Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－ 负极 正极 Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 KOH溶液 随堂小练 电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。下列说法正确的是( ) A. Ag2O是正极，Zn是负极 B. Zn是正极，Ag2O是负极 C. 工作时，电池负极区溶液pH增大 D. 工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 A 随堂小练 解析　根据总反应式可知，金属锌失去电子发生氧化反应，作该电池的负极，氧化银得到电子发生还原反应，作该电池的正极，A项正确，B项错误；负极区锌离子与氢氧根离子结合，溶液中氢氧根离子浓度减小，则其pH减小，C项错误；该电池工作时，电子由锌极经外电路流向氧化银极，D项错误。 答案：A 用途广泛的电池 （二）二次电池(充电电池或蓄电池) （1）正负极材料 正极：PbO2 负极：Pb 电解质溶液：H2SO4(aq) 放电后可以再充电使活性物质获得再生；铅蓄电池、锂离子电池…… 其电池反应可以正向和逆向进行.蓄电池放电时为自发电池,充电时为电解池.充电后电池容量得到恢复,充放电次数可达千百次。 铅蓄电池 （2）放电时电极反应式: 总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4＝2PbSO4 + 2H2O 负极: Pb + SO42- -2e-＝PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O 优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境。 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 放电 充电 用途：电瓶车、汽车、发电站等都要用到它 （3）(充放电)可逆反应式: 充电时电极反应式与放电时电极 反应式相反,所以可以把上述反应写成一个可逆反应式： (1) 放电时Li＋由 极向 极移动。 (2) 电极反应式： ①负极：________________________； ②正极：_________________________； ③放电电池总反应为_______________________。 (3) 电解液a能否是氯化锂溶液？ (填“能”或“否”)，原因是：金属锂能 ，电解质中 。 3、锂空气电池 锂空气电池放电时的工作原理如图所示。根据图示解答下列问题： A B 4Li＋4OH－－4e－=4LiOH O2＋ 2H2O＋4e－=4OH－ 4Li＋O2＋2H2O=4LiOH 否 与水反应 不能含有水 补充：锂离子电池 总反应表示为： 。 负极： ； 正极： 。 用途：便携式电子设备(智能手机、笔记本电脑等)和交通工具(电动汽车、 电动自行车等；大型储能电站等) LixCy-xe-=xLi++Cy Li1-xCoO2 +xLi+ + xe-= LiCoO2 负极: LixCy(嵌锂石墨), 正极：LiCoO2(钴酸锂) 电解质溶液：LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液 LixCy+ Li1-xCoO2 = LiCoO2+Cy 优点：质量小、体积小、储存和输出能量大 锂离子电池——电解液为有机溶剂（无水） 反应过程：放电时，Li +从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中，充电时， Li +从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。 练一练： A 电池题型分析步骤总结： 1、找正负极 2、分析电子、离子移动方向 3、确定电极反应 练一练： C 练一练： C 练一练： A 发展中的燃料电池 一般化学电源的活性物质储存在电池内部，限制了电池的容量，如何升级？ （4）可供选择的燃料，如: 氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料。 燃料电池是一种连续将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。当以氢气为燃料时，产物为水；以甲烷为燃料时，产物为水和二氧化碳。与常规发电厂相比，其二氧化碳排放量明显降低。 燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供， , 在电极上不断地进行反应, 生成物不断地被排除, 于是电池就连续不断地提供电能。 （2）区别： 燃料电池的供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等领城有广阔的应用前景。 （1)定义： （3）优点： 发展中的燃料电池 一种高效低污染的新型电池 正极: O2 + 4H+ + 4e-＝2H2O 正极: O2 + 2H2O ＋4e-＝4OH- 负极: 2H2+4OH- －4e-＝4H2O 负极: 2H2 - 4e-＝4H+ B.电解质为碱性（OH- ) 总(电池)反应：2H2 + O2＝2H2O 1. 氢氧燃料电池 A. 电解质为酸性（H+ ) ： 总结: O2 在酸性条件下生成H2O O2碱性条件下生成4OH- 发展中的燃料电池 2. 固体燃料电池(高温下能传导O2－) O2 + 4e-= 2O2－ O2 + 2CO2 + 4e-= 2CO32- 正极： 电解质为酸性： （3）甲烷燃料电池 CH4＋2H2O－8e ＝CO2＋8H+ 负极 （O2 ＋4e ＋ 4H+＝ 2H2O）ⅹ2 正极 CH4＋2O2＝CO2＋2H2O 电池反应为 电解质为碱性： CH4＋2O2＋2OH - ＝CO32-＋3H2O 电池反应为 CH4＋10OH-－8e ＝CO32-＋7H2O 负极 2O2＋8e ＋ 4H2O ＝8OH 正极 随堂小练 一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为 2CO+O2 2CO2。下列说法中正确的是（ ） 通CO的一极是电池的正极 负极发生的电极反应是 O2+2CO2+4e- 2CO2- 负极发生的电极反应是2CO+2CO3 - 4e- 4CO2 正极发生氧化反应 2- 3 C 随堂小练 解析　由电池总反应 2CO+O2 2CO2可知, 通CO的一极为电池负极, 4CO2， - 4e- 正极的电极反应为O2+2CO2+4e- 2CO3 2- 答案：C 2- 3 通O2和CO2混合气体的一极为电池正极, 负极失电子, 发生氧化反应, 正极得电子, 发生还原反应, 负极的电极反应为2CO+2CO 化学与职业 电池研发人员 电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关。电池研发人员的工作包括电池构成材料的研制、电池性能的改进和应用的拓展等。以燃料电池为例， 研发中需要研究电极、 电解质等电池基本构成材料的性质和材料之间的相容性；研究不同类型的电池构成材料在不同用途时对温度、 湿度等环境因素的适应性； 还要研究使用什么 的电池材料使电池的容量更大；等等。这些研究工作关系着电池的效率、寿命、安全性、适用性和制造成本。在许多科研机构和生产企业中，都有具备着扎实的化学基础的研究人员从事电池研发工作。 课堂小结 CLASS SUMMARY 化学电源 一次电池 二次电池 燃料电池 酸性锌锰电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 锂电池 第四章 化学反应与电能 第一节　原电池 第2课时 感谢您的观看 THANKS FOR WATCHING $$