人教版高中化学必修二2-2化学能与电能

复习间接：直接化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能装置——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ZnCuH2SO4Zn-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Znb.向稀硫酸中滴加CuSO4溶液如利用反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu设计原电池FeCCuSO41.下列装置中能组成原电池形成电流的是()AZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4练习：C2.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.MgB.FeC.AlD.Cu4.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BC5.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．abcdB．acdbC．cabdD．bdcaB分析：①ab②cd③ac④db6.一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（）CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl7.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___________________Zn2Zn-4e-=2Zn2+PtO2+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负极（Zn）：正极（C）电解质：缺点：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2KOH负极（Zn）：正极（C）电解质：优点: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、袖珍电视机等放电之后不能充电内部的氧化还原反应是不可逆的2.充电电池（1）二次电池：放电之后能充电内部的氧化还原反应可逆向进行电池可以恢复到放电前的状态能够重复使用至一定的周期（2）常见的充电电池：①铅蓄电池H2SO4负极（Pb）：正极（PbO2）：电解质：*总式：优缺点：应用：*Pb+SO42--2e-=PbSO4*PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电可充电，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：CdNiO(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a.燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置b.它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等c.燃料电池由3个主要部分组成负极——燃料电极正极——氧气或空气电极电解质溶液d.两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两电极上的物质发生反应（2）常见的燃料电池：CO2、H2OCO2CH4甲烷燃料电池H2OO2H2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、水介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+4e-+2H2O=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4e-+4H+=4H2O2H2-4e-+4OH-=4H2OO2+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：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能——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）燃料电池普通锌锰电池碱性锌锰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.