1、,电化学基础,第二节 化学能与电能,原电池(课时1),一、与原 电 池 相关的概念,1.电极反应式：,正极： 2H+ 2e- H2,负极： Zn2e- Zn2+,2.总反应式：,Zn+ 2H+ Zn2+ + H2,Flash,例:锌-稀硫酸-铜,二、组成原电池的条件,（1）活动性不同的金属（或金属与非金属或金属氧化物）作电极。, （2）电极均插入电解质溶液。, （3）形成闭合电路。, （4）能自发进行的氧化还原反应。,（3）原电池的正负极的判断方法,电子流出电子流入,负极正极,较活泼较不活泼,质量增加工作后 质量减少,负极正极,正极负极,通常有气泡冒出的电极为正极,氧化反应还原反应,负极正极,
2、flash,1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,B,2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH( )A.不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小,C,典型例题：,4、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是,( D ),A. 铁圈和银圈左右摇摆不定B. 保持平衡状态C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜,1.设计新型电池；,2.改变化学反应速率;,3.金属活动性强弱比较；,
3、4.电化学保护。,三、原电池的主要应用：,四、化学电源,课时2,知识点1：化学电池,1)概念:,将化学能变成电能的装置,2)分类:,一次电池又称不可充电电池如：干电池二次电池又称充电电池蓄电池燃料电池,10,1、干电池(普通锌锰电池）,（一）、 一次电池,负极正极总反应,Zn-2e-=Zn2+ (氧化),2NH4+2e-=2NH3+H2 ， H2 +2MnO2=Mn2O3+H2O (还原),Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O,铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池,1.铅蓄电池,1)正负极材料,正极：PbO2,负极：Pb,2)工作机制,电解质：
4、H2SO4溶液,铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程,（二）、二次电池,放电过程总反应：,Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O,Pb(s) + SO42- -2e- =PbSO4 (s),正极：,PbO2(s) + 4H+SO42- +2e- =PbSO4 (s) +2H2O,氧化反应,还原反应,负极：,放电过程：（现象-负极铅溶解变细，正极固体增加）,铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程,Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 2PbSO4(s)+2H2O(l),充电过程： （现象-阳极固体溶解，阴极铅增粗）,PbSO4 (s)
5、+2e- =Pb(s) + SO42-,还原反应,阴极：,阳极：,PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H+ + SO42-,氧化反应,接电源负极,接电源正极,充电过程总反应：,2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4,铅蓄电池的充放电过程：,燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零。,(三)燃料电池,燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池,16,17,如图电池反应,负极：2H2+4OH-4e- = 4H2O正极：O2+2H2O+4e- = 4OH- 总: O2+2H2=2H2O,燃料电池实例,燃 料 电 池,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,规律：电极反应产生离子(H+或OH-)与环境介质相同。,
