化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池 高一下學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修第二冊(cè)

魯科版必修二

第2章化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能--電池

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

原電池情境引入

神奇的水果電池

情境引入“綠色”電池

（氫氧燃料電池）氫氧燃料電池

如圖是一個(gè)簡(jiǎn)易的氫氧燃料電池的裝置示意圖，請(qǐng)用a裝置電解獲得氫氣和氧氣，再按圖b所示連接裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電流表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，燃料電池中發(fā)生了反應(yīng)：氫氧燃料電池原理

+-負(fù)極反應(yīng)物發(fā)生氧化反應(yīng)正極反應(yīng)物發(fā)生還原反應(yīng)傳導(dǎo)電子電解質(zhì)溶液傳導(dǎo)電荷e-原電池構(gòu)成要素

（1）基本工作原理：還原劑和氧化劑分別在兩個(gè)不同的區(qū)域發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，并通過(guò)能導(dǎo)電的物質(zhì)形成閉合電路產(chǎn)生電流。（2）構(gòu)成要素：①可自發(fā)進(jìn)行且放熱的氧化還原反應(yīng)

②兩個(gè)電極(一般要求活潑性不同)

③電子導(dǎo)體（導(dǎo)線）、離子導(dǎo)體（電解質(zhì)溶液或者熔融電解質(zhì)）

④形成閉合回路原電池構(gòu)成要素

例題：判斷下列裝置中哪些可以構(gòu)成原電池？

Zn-Cu-稀硫酸原電池原理

Cu-Zn稀硫酸原電池原理動(dòng)畫(huà)

原電池正負(fù)極判斷方法原電池電極(正極、負(fù)極)的判斷依據(jù)有多種，一般情況下可根據(jù)下表依據(jù)來(lái)判斷。判斷依據(jù)正極負(fù)極電極材料________________________________電子流向__________________電極反應(yīng)__________________電極現(xiàn)象____________________________離子移向陽(yáng)離子移向陰離子移向電極減輕不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體活潑金屬電子流入電子流出還原反應(yīng)氧化反應(yīng)電極增重或產(chǎn)生氣體電極方程式書(shū)寫(xiě)總反應(yīng)方程式：Zn+2H+=Zn2++H2負(fù)極方程式：Zn-2e-=Zn2+正極方程式：2H++2e-=H2總反應(yīng)方程式：H2+O2=H2O負(fù)極方程式：H2-2e-=2H+正極方程式：O2+4e-+4H+=2H2O活動(dòng)

探究

設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的原電池

將反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2設(shè)計(jì)成原電池簡(jiǎn)單的原電池改進(jìn)

雙液原電池雙液原電池

思考：鹽橋有什么作用？(1)構(gòu)成閉合回路，形成原電池。(2)避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)，有利于最大程度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(3)鹽橋中的陰、陽(yáng)離子定向遷移，使溶液保持電中性，維持兩電極電勢(shì)差(平衡電荷)，使電池能持續(xù)提供電流。思考：雙液原電池優(yōu)點(diǎn)是什么？雙液原電池Zn和H+不直接接觸，兩個(gè)半反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行，能量轉(zhuǎn)化率高，電流強(qiáng)度大穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。雙液原電池練習(xí)題1．鉑片、銅片設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列關(guān)于原電池的敘述正確的是(

)A．電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的負(fù)極B．電極Ⅱ的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=CuC．該原電池的總反應(yīng)：2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋D．鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊膠，其作用是傳遞電子歸納總結(jié)Zn+2H+=Zn2++H2電池反應(yīng)氧化還原反應(yīng)原電池的工作原理分析Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu失電子氧化反應(yīng)得電子還原反應(yīng)陽(yáng)離子移向負(fù)極正極導(dǎo)線電極反應(yīng)式

電極反應(yīng)（半反應(yīng)）離子導(dǎo)體電子流出電子流入ZnCu陰離子流向作業(yè)根據(jù)以下原理設(shè)計(jì)原電池并寫(xiě)出正負(fù)極電極方程式1