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第一章 第三節(jié) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——原電池二、化學(xué)電源5 21復(fù)習(xí)回顧：原電池的工作原理 1、原電池：如： Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu （1）定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 （2）電極反應(yīng)：①負(fù)極：Zn — 2e- == Zn2+ (氧化反應(yīng)) 電子流出的一極 ②正極： Cu2+ + 2e- = Cu (還原反應(yīng)) 電子流入的一極 Zn-e-A+Cu CuSO4（3）構(gòu)成原電池的條件：極---有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極 液---電極材料均插入電解質(zhì)溶液中 路---兩極相連形成閉合電路 自---一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)2、原電池的正、負(fù)極的判斷方法：（1）由組成原電池的兩極材料判斷。一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較差的金屬或能導(dǎo)電的非 金屬為正極。若一極為金屬，另一極為石墨（或化合物），金 屬為負(fù)極。（2）根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷。 （3）根據(jù)原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動方向 （4）根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷 （5）電極的增重或減輕。氧化反應(yīng) — 電極質(zhì)量 陰離子e-A+ 還原反應(yīng)電極質(zhì)量 陽離子導(dǎo)入：電池的發(fā)明已經(jīng)有200多年的歷史了， 電池與我們的生活如此的密切 。

但 你知道電池是如何分類、某些電池的 工作原理嗎？你知道如何正確使用電 池嗎？你知道為何要禁止某些電池的 生產(chǎn)及電池對環(huán)境的影響 和處理嗎？中國廢舊電池 污染驚人！面對這種局面 我們能做些什么？歡迎加 入我們探究電池的隊(duì)伍 ！家庭小實(shí)驗(yàn) 在一瓣橘子上相隔0.5 cm分別插一小 段銅片和鋁片，把銅片和鋁片的另一端 通過導(dǎo)線接觸耳機(jī)的兩極，試試能否聽 到“嘎嘎”聲。能夠從耳機(jī)中聽到“嘎 嘎”聲，說明了什么？用其他金屬、水 果、液體再試一試。二、化學(xué)電源：（ 一 ） 常 見 化 學(xué) 電 池一次電池：如普通干電池、堿性鋅錳電池、 鋅銀紐扣電池等。（只放不充，環(huán)境污染）二次電池：如鉛蓄電池、鋅銀蓄電池、鎘鎳 電池、鋰離子電池等。放電為原電池，充 電為電解池。 （可放可充，發(fā)展方向） 燃料電池：如氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、 甲醇燃料電池等。（能量很高液化氣報(bào)警器，前景遠(yuǎn)大） 其他電池：如海水電池、心臟起搏電池等。（特殊用途，現(xiàn)代科技）普通干電池堿性鋅錳電池鋅銀紐扣電池鋰離子電池—— 高能、體積小、 重量輕、質(zhì)能比高1、鋅錳干電池常見有酸性 和堿性兩種。 早期為酸性的甲烷燃燒電池堿性， 1860年發(fā)明。 但放電時(shí)間短、 酸液腐蝕外殼。

已逐漸被淘汰。 酸性見右圖：酸性鋅錳干電池的負(fù)極是Zn，正極是C與MnO2， 電解質(zhì)NH4Cl其電極反應(yīng)為： 負(fù)極：Zn — 2e- ===Zn2+ 正極：2NH4+ + 2e- === 2NH3 + H2Zn2+ + 2NH3 == Zn（NH3）22+ 2MnO2 +H2 == Mn2O3 + H2O+碳棒 MnO2 KOH 鋅堿性鋅錳干電池克服了酸性鋅 錳干電池的兩個(gè)缺點(diǎn)。 堿性鋅錳干電池的負(fù)極是Zn， 正極是C與MnO2，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)為：—負(fù)極：Zn — 2e- + 2OH- == ZnO + H2O 電池總反應(yīng)式： Zn + MnO2 + H2O = ZnO + Mn（OH）2特點(diǎn)：比普通鋅錳電池性能好汽油報(bào)警器，比能量和 儲存時(shí)間均有提高甲烷燃燒電池堿性，可適合大電流和連續(xù)放 電。正極：MnO2 + 2e- + 2H2O == Mn（OH）2+ 2OH-2、鉛蓄電池兩組柵狀極板交替排列而成， 正極板上覆蓋有PbO2 負(fù)極上覆蓋有Pb 電解質(zhì)是30%H2SO4溶液。 放電時(shí)為原電池： 負(fù)極：Pb — 2e- + SO42- == PbSO4正極：PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42== PbSO4 + 2H2O 總反應(yīng)為：Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 +2H2O當(dāng)放電進(jìn)行到硫酸溶液的密度 達(dá)1.18g/cm3時(shí)即停止放電，需將 蓄電池進(jìn)行充電。

充電： 充電時(shí)原原電池的負(fù)極接電源的負(fù)極作電解池的陰極 充電時(shí)原原電池的正極接電源的正極作電解池的陽極 充電時(shí)為電解池： 陰極：PbSO4 + 2e- == Pb + SO42陽極：PbSO4 + 2H2O -2e-== PbO2 + 4H+ + SO42總反應(yīng)為：2PbSO4 + 2H2O == Pb + PbO2 + 2H2SO4 可逆電池（二次電池）： Pb + PbO2 + 2H2SO4放電 充電2PbSO4 +2H2O（二）原電池電極反應(yīng)式的書寫：（1）給出總方程式： ①標(biāo)得失判物質(zhì)， ②選離子定電荷， ③兩式加驗(yàn)總式。 如氫氧燃料電池：右圖 （H2 | KOH | O2） 2H2 + O2 == 2H2O ； 兩極為石墨電極，電解質(zhì)是KOH溶液。堿性 介質(zhì)負(fù)極：2H2 — 4e- + 4OH- == 4H2O 正極：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH總反應(yīng)：2H2 + O2 == 2H2O堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H+酸性 介質(zhì)如氫氧燃料電池： （H2 | H+ | O2） 2H2 + O2 == 2H2O ； 兩極為石墨電極甲烷燃燒電池堿性， 電解質(zhì)是硫酸溶液。 負(fù)極：2H2 — 4e- == 4H+ 正極：O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O 總反應(yīng)：2H2 + O2 == 2H2O酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無OH-若是中性介質(zhì)：如2H2 + O2 == 2H2O；電解質(zhì)為 NaCl 溶液。

（H2 | NaCl | O2） 負(fù)極：2H2 — 4e- == 4H+ 正極：O2 +2H2O + 4e- == 4OH結(jié)論：書寫電極反應(yīng)要注意介質(zhì)的影響。①中性溶液反應(yīng)物中無H+和OH-。 ②酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無OH-。 ③堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H+。 ④水溶液中不可能出現(xiàn)O2-。注意：①兩極得失電子數(shù)相等。 ②電極反應(yīng)常用“==”，不用“→”。 ③電極反應(yīng)式中若有氣體生成，需加“↑”。 ④若為弱電解質(zhì)應(yīng)寫成分子，在相加時(shí)也要把離子改為 相應(yīng)的電解質(zhì)。四、設(shè)計(jì)原電池： 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 拆分成兩個(gè)半反應(yīng)：氧化反應(yīng)：Cu-2e-=Cu2+ 還原反應(yīng)：Fe3++e-=Fe2+1、發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)作負(fù)極，如果為金屬單質(zhì)， 可以用金屬直接作為負(fù)極；如果為氣體（如H2）， 可以用惰性電極（ C或Pt）電解質(zhì)溶液選用原反應(yīng)物 中的電解質(zhì)溶液或者與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電解質(zhì)。 2、發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)作正極（或在正極上反應(yīng)） 一般為電極材料為C或Pt等固體材料。例題：一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，該反應(yīng)的原電池的組成正確 的是（ C ）A正極 負(fù)極Zn CuB AgCDCu ZnCu ZnCu電解質(zhì)溶液 CuCl2H2SO4 CuSO4 FeCl2小結(jié)?