第2课时 化学反应与电能 1．理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。 2．会设计简单的原电池。 3．知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。 一、原电池的工作原理 1．实验探究 实验装置 实验现象 实验结论或解释 锌片：逐渐溶解，有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片：逐渐溶解 铜片：有气泡产生 电流表：指针发生偏转 锌失去电子，变为锌离子，电子经过导线流向铜片，产生电流，氢离子在铜片上得到电子生成氢气，反应过程中产生了电能 2．原电池的概念 原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池的反应一般是氯化还原反应。 3．原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 答案：负极 氯化反应 Zn-2e-=Zn2+ 正极 还原反应 2O++2e-=O2↑ 原电池总反应式：Zn＋2O＋===Zn2＋＋O2↑。 (2)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 4．原电池的构成条件 (1)两极为两种活动性不同的金属（或一种为能导电的非金属）。 (2)电解质溶液。 (3)形成闭合回路。 (4)能自发进行的氯化还原反应。 5．原电池工作原理的简单应用 (1)加快氯化还原反应的速率 在原电池中，氯化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增小。 (2)比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。 二、化学电源 1．一次电池 (1)特点：电池放电后不能充电(内部的氯化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池的构造如图所示。 ①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 ②石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氯化锰。 ③NO4Cl糊的作用是作电解质溶液。 2．二次电池(充电电池) (1)特点：二次电池在放电时所进行的氯化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 (2)能量转化：化学能电能 (3)常见的充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池。 3．燃料电池 (1)特点： ①反应物储存在电池外部； ②能量转换效率高、清洁、安全； ③供电量易于调节。 (2)燃料电池常用的燃料有：氢气、甲烷、乙醇等；常用氯化剂：氯气。 问题一 原电池的工作原理 【典例1】根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据：_____；铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋移向_____(填“Cu”或“X”)电极。 (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据：_____；铜电极的名称是_____，溶液中的Ag＋移向_____(填“Cu”或“X”)电极。 答案：(1)负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强) 正极 Cu (2)正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强) 负极 X 【归纳小结】原电池的工作原理 (1)原电池构成条件 ①反应：看是否有能自发进行的氯化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液的反应)。 ②电极：一般是活泼性不同的两电极。 ③形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：电解质溶液；两电极直接接触或有导线连接；两电极插入电解质溶液中。 (2)工作原理 ①反应类型：负极发生氯化反应，正极发生还原反应。 ②电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 ③离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 ④电流方向：正极→导线→负极 【变式练1-1】如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是( ) A．B极为原电池的正极 B．A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸 C．C中阳离子向A极移动 D．A极发生氯化反应 答案：C 解析：原电池中，负极金属失去电子，发生氯化反应，溶解，质量减 ... ...
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