2-2 化学能与电能
复习
间接：
直接
装置
—— 原电池
化学能
电能
1. 一次能源、二次能源
2. 化学能与电能
工作原理
概念
电极判断
应用
构成条件
1.原电池的构成条件
负极：电子流出的电极——失电子，发生氧化反应
(较活泼的金属)
正极：电子流入的电极——得电子，发生还原反应
(较不活泼的金属、石墨等)
（1）电极

（2）电解质溶液
（3）闭合回路
*（4）自发的氧化还原反应
（两种活泼性不同的金属，或一种金属
和另一种非金属导体构成电极）
2.原电池的工作原理
负极 正极

阴离子 溶液中 阳离子
发生失电子的氧化反应
发生得电子的还原反应
Zn
Cu
H2SO4
Zn - 2e- = Zn2+
2H+ + 2e- = H2↑
e-
外电路
内电路
3.原电池正负极的判断方法
(1)根据组成原电池的两极材料判断：
负极:活泼性较强的金属
正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属
(2)根据电流方向或电子流动方向判断：
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)根据原电池两极发生的变化来判断：
负极：失电子发生氧化反应
正极：得电子发生还原反应
(4)根据电极反应现象：
负极：不断溶解，质量减少
正极：有气体产生或质量增加或不变
[设计P40]
5.原电池原理的应用
[设计P40]
(1)比较金属活泼性
(2)加快氧化还原反应速度
(3)设计原电池
负极:活泼性较强
正极:活泼性较弱
如实验室用Zn与稀硫酸反应制H2时
a.用粗Zn代替纯Zn
b.向稀硫酸中滴加CuSO4溶液
如利用反应 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
设计原电池
Fe
C
CuSO4
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )
原电池的判断
练习：
C
2.下列几个装置，能形成原电池的是( )
乙丙丁戊己
3.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
原电池的工作原理
4.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
B
C
5. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A．a>b>c>d B．a>c>d>b
C．c>a>b>d D．b>d>c>a
B
利用原电池电极判断金属性强弱
分析：①a>b ② c>d ③ a>c ④ d>b
6.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是（ ）
C
原电池构成条件
7.科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，回答下列问题
（1）负极材料是______
电极反应式是____________________
（2）正极材料是______
*电极反应式是___________________
原电池电极反应式的书写
Zn
2Zn - 4e- = 2Zn2+
Pt
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
二、发展中的化学电源
1.干电池
（1）一次性电池：
（2）普通锌锰电池：
Zn-2e- =Zn2+
（3）碱性锌锰电池：
[课本P39]、[设计P43]
NH4Cl
Zn-2e-+2OH- =Zn(OH)2
KOH
使用寿命短，易泄漏
使用寿命长，不易泄漏
（4）应用：
卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等
2.充电电池
（1）二次电池：
（2）常见的充电电池：
①铅蓄电池
H2SO4
*Pb+SO42--2e-=PbSO4
*PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
可充电，比干电池使用寿命长；但体积大，有污染
汽车上使用的电瓶等
②镍镉充电电池：
负极：
正极：
电解质：
优缺点：

应用：
Cd
NiO(OH)
KOH
具有残留性记忆，可重复使用500次以上，体积小；但如不回收，会产生严重污染
广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、
电动剃须刀等
③锂离子电池：
是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、数码相机、摄像机等低功耗电器的主流电源
3.燃料电池
（1）原理：
利用原电池的工作原理,将燃料和
氧化剂（如O2）反应所放出的化学能直接转化为电能
（2）常见的燃料电池：
CO2、H2O
CO2
CH4
甲烷燃料电池
H2O
O2
H2
氢氧燃料电池
产物
正极
负极
H2被氧化失去电子变成H+，或称“燃烧掉了”，电子流到电池的正极，同时，H+通过电解液被送到正极
氢氧燃料电池的工作原理
负极：
正极：
O2得电子发生还原反应
产品：
电流、热量、水
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 4e- + 4H+ = 4H2O
2H2 - 4e- +4OH-= 4H2O
O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
*氢氧燃料电池的电极反应
[设计P44左上]
CH4燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极
在两极上分别通甲烷和氧气
*电极反应：
负极：CH4 + 10OH- - 8e-＝CO32- + 7H2O
正极：2O2 + 4H2O + 8e-＝8OH-
总反应：CH4 + 2O2 + 2KOH＝K2CO3 + 3H2O
小
结
火电：
—— 原电池
化学电源
1. 一次能源、二次能源
化学能与电能
工作原理
概念
电极判断
应用
构成条件
3.发展中的化学电源
一次性电池——干电池

二次电池（充电电池）

燃料电池
铅蓄电池
镍镉充电电池
锂离子电池
氢氧燃料
CH4燃料电池
2.