【精品】高中化学主题3合理利用化学能源课题1电池探秘学案鲁科版选修1.doc

精品化学教学资料课题1　电池探秘学习目标：1.以铜锌原电池为例理解原电池的工作原理重难点)2.认识电池的构成条件，掌握原电池正负极的判断方法重点)3.学会应用所学知识分析出生活中所使用的各种电池难点)[自 主 预 习·探 新 知]一、电池是怎样工作的1．原电池的定义将化学能转化为电能的装置2．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)(1)工作原理锌片失去电子，电子经导线流向铜片，溶液中的H＋从铜片上得到电子被还原成氢原子，继而结合成氢分子在铜片上放出2)电极名称负极：电子流出的电极发生氧化反应的一极)正极：电子流入的电极发生还原反应的一极)(3)电极反应式负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：2H＋＋2e－===H2↑总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑3．原电池的构成条件(1)两个活泼性不同的电极(或金属与导电的非金属)①负极：活泼性强、失去电子发生氧化反应②正极：活泼性弱、得到电子发生还原反应2)两电极插入同一电解质溶液中3)形成闭合回路4)能自发地发生氧化还原反应4．实质原电池产生电流的实质，是发生了氧化还原反应电子由负极流向正极产生电流5．实际应用(1)纽扣电池及工作原理总反应式：H2O＋Zn＋HgO===Zn(OH)2＋Hg(2)纽扣电池的优点：体积小，寿命长，电流稳定。

二、认识几种电池1．几种电池比较电池种类工作原理利弊锌锰干电池锌筒做负极，失电子被氧化碳棒与顶端的金属帽相连做正极，电池内部的MnO2得电子被还原①使用时锌皮逐渐消耗，引起电解质渗漏②电压不断下降，不能提供稳定电压铅酸蓄电池铅做负极，PbO2做正极，发生反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，充电时PbSO4转变为Pb和PbO2①可通过检查硫酸溶液的密度确定是否应该充电②这类电池充、放电方便，稳定性强，但体积大，使用不方便，且寿命较短燃料电池(以氢氧燃料电池为例)在负极消耗燃料H2，在正极消耗O2，反应为2H2＋O2===2H2O①可以不间断地输入燃料和氧化剂，输出电极反应产物②化学能直接转化为电能，能量转换率高而且工作寿命长，能够大功率连续供电，无噪声，无污染2.废旧电池污染的治理(1)废旧电池必须回收2)开发使用无污染或污染小的新型电池，如太阳能电池[基础自测]1．判断对错(对的在括号内打√，错的在括号内打×)(1)原电池中负极发生还原反应，正极发生氧化反应　　)(2)锌锰干电池中碳棒与顶端的金属帽相连做正极，锌筒做负极　　)(3)铅蓄电池充电时化学能转化为电能　　)(4)燃料电池中燃料燃烧充分，能量转化率高。

　　)【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×2．下列有关原电池的说法中，正确的是(　　)【导学号：72572094】A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．正极是电子流出的极D．是由电能转化为化学能的装置B　[原电池是化学能转化为电能的装置在原电池工作时，较活泼的负极失电子被氧化，即电子流出；较不活泼的正极上得电子发生还原反应，即电子流入]3．下列有关电池的说法不正确的是(　　)A．上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极B　[锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错误；电池的实质是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确][合 作 探 究·攻 重 难]原电池的工作原理与正负极的判断如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示[思考交流]1．怎样判断该电池的正、负极？【提示】　电子流出的电极为负极，即X为负极；电子流入的电极为正极，即Y为正极。

2．X极发生氧化反应还是还原反应？【提示】　氧化反应3．如果X极为铁片，Y极能是锌片吗？为什么？【提示】　不能原电池中负极材料的活动性一般比正极材料强1．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)2．原电池正负极的判断(1)由组成原电池两极的电极材料判断一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极在特殊情况下，正负极的判断还要考虑电解质溶液的性质如(－)Al|NaOH(aq)|Mg(＋)原电池中Al做负极，在强碱性条件下，Al比Mg活泼2)根据电流方向或电子流动方向判断在外电路上，电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极4)根据原电池两极发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应5)依据现象判断一般溶解的一极为负极，增重或者有气体放出的一极为正极燃料电池除外[当 堂 达 标·固 双 基]题组1　电池是怎样工作的1．下列有关原电池的叙述中正确的是(　　)【导学号：72572095】A．把电能转变为化学能的装置B．活泼金属作正极，不活泼金属或非金属作负极C．外电路中电子从负极流向正极D．正极发生氧化反应C　[原电池将化学能转化为电能，A错误；原电池中活泼金属做负极，不活泼金属或非金属做正极，B错误；原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极发生还原反应，D错误。

]2．在下图所示的柠檬水果电池中，外电路上的电流从电极X流向电极Y若X为铁，则Y可能是(　　)A．锌　　　B．石墨 C．银 D．铜A　[电流的方向与电子的移动方向相反，故电子由电极Y流向电极X，因此Y电极的活泼性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌]3．在银锌原电池中，以硫酸铜溶液为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是________反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为______________________，锌片上观察到的现象为________，银为________极，电极上发生的是________________反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式是________；银片上观察到的现象是_______________________________解析】　在Zn、Ag、CuSO4溶液组成的原电池中，Zn为负极发生氧化反应而逐渐溶解；Ag为正极，溶液中的铜离子被还原析出答案】　负　氧化　Zn－2e－===Zn2＋　锌片逐渐溶解　正　还原　Cu2＋＋2e－===Cu　银片上有红色物质析出1．在内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动2．电子只流经外电路，流向为：负极→导线→正极。

3．电流方向与电子流向相反4．只有根据能自发进行且放出能量的氧化还原反应才能设计原电池题组2　认识几种电池4．锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为：Zn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋Mn2O3＋H2O在此电池放电时，正极(碳棒)上发生还原反应的是(　　) 【导学号：72572096】A．Zn B．碳棒C．MnO2 D．H＋C　[MnO2得电子生成Mn2O3，发生了还原反应]5．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下所示下列有关氢氧燃料电池的说法，正确的是(　　) 【导学号：72572097】A．该电池工作时电能转化为化学能B．该电池中电极a是正极C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极aD．该电池的总反应：2H2＋O2===2H2OD　[燃料电池将化学能转化为电能，通入燃料的电极为负极失去电子发生氧化反应，通入氧气的一极为正极得到电子发生还原反应。