高中化学必修二《6.1 第一节 化学反应与电能》课件

第一节化学反应与电能第1课时1.一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量,能量转化过程中要遵循能量守恒定律。2.化学能是能量的一种形式,你知道化学能的转化形式有热能、光能、电能等。3.氧化还原反应中氧化剂得到电子,化合价降低,发生还原反应;还原剂失去电子,化合价升高,发生氧化反应。4.氧化还原反应的本质是电子的转移。写出锌和稀硫酸反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:水电站一次能源：直接从自然界取得的能源称为一次能源一、能源水能风能石油天然气原煤火电站二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源电能蒸汽16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图

电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。二、化学能转化为电能1.化学能间接转化为电能2.关键——燃烧(氧化还原反应)估计在2050年火电仍居首位

火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？2001年我国发电总量构成图火力发电是我国主要的发电方式。简单的说就是利用燃料发热,加热水,形成高温高压过热蒸汽,然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功,冲击汽轮机转子高速旋转,带动发电机转子(电磁场)旋转,定子线圈切割磁感线,发出电能。(1)火力发电存在几种形式的能量转化?提示:化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能转化为电能3种形式。(2)试分析火力发电有哪些弊端?提示:①使用的化石燃料属于不可再生资源;②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境;③能量经过多次转化,能量利用率低。化石燃料燃烧推动蒸汽机加热水蒸气带动发电机化学能

热能

机械能

电能

火力发电工作原理示意图化石燃料化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机电能火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程关键本质本质引起火电厂存在的主要优缺点排出大量温室气体排出废气（SO2），可能导致酸雨产生废渣、废液能量转化效率低缺点：煤炭是有限的不可再生资源优点：廉价、方便、资源丰富思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电b、研究新的发电方式

方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。思考与交流：在你的生活和学习中，或你了解的范围里，还有哪些需要使用电池的产品或器具？各使用什么样的电池？锂电池干电池叠层电池各类电池纽扣电池三.化学能直接转化为电能——原电池(1)实验实验装置实验现象实验结论

___________________________锌与稀硫酸_____,铜与稀硫酸_______锌片上有气泡,铜片上无气泡反应不反应实验装置实验现象实验结论

___________________________产生H2(还原反应)的位置发生了改变

___________________________________________该装置将_______转化为_____锌片上无气泡,铜片上有气泡锌片上无气泡,铜片上有气泡,电流表指针偏转化学能电能现象铜片锌片电流表Zn片表面没有气泡产生，锌片溶解Cu片有气泡产生电流表指针偏转结论：有电流产生

，装置中化学能转化为电能实验2-4]实验探究请将实验现象记录在课本P41表中：2、定义：能把化学能转变为电能的装置，叫做原电池。学与问：根据所了解的电学知识，你知道电子时怎样流动的吗？如何判定装置的正负极？从能量转变看：原电池是将能转变为的装置。从化学反应看，原电池的原理是中失去的电子经过导线传递给，使氧化还原反应分别在上进行。化学电能

氧化还原反应还原剂氧化剂两个电极实验探究形成原电池的条件形成条件一：活泼性不同的两个电极材料负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等（可以）（不可以）形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中；实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）3.构成原电池的条件注意:没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话说常温下能自发进行的氧化还原反应,理论上都可以设计成原电池构成条件①有两种活动性不同的金属②有电解质溶液；③构成闭合电路；④能自发进行的氧化还原反应即：两极一液一连环，负极氧化正极还或一种金属与一种非金属导体(如石墨)酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应思考(1)两个活泼性不同的金属电极用导线连接，插入电解质溶液中就能构成原电池吗？答：不一定。构成原电池除具备①两种活泼性不同的金属②电解质溶液③形成闭合回路外，还必须有一个能自发进行的氧化还原反应。(2)在铜­锌­稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌吗？答：电子只能在两极和外电路中流动，不能进入溶液，在溶液中是阴阳离子的定向移动。(3)原电池内部阴、阳离子是如何移动的？原因是什么？答：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近阴离子数目相对增多，带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。构成原电池的条件⑶

有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。⑵两电极材料需插入电解质溶液请判断下列各装置是否是原电池？为什么？⑴形成闭合回路ZnAZnSO42－H+H+AZnSO42－H+H+CAZnCu煤油SO42－H+H+SO42—ZnH+H+CuA(x)(x)(√)(x)AZnSO42－H+H+木条(x)练习1.下列装置中能够组成原电池产生电流的是(

)B解析A项，两个电极都是Cu，不能构成原电池，错误；B项，符合构成原电池的条件，正确；C项，Zn、Cu两个电极分别置于两个分离的烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电解质，不能构成原电池，错误。练习2.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可能分别为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应C解析

原电池中，一般是负极的较活泼金属失去电子，发生氧化反应，逐渐溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C错误。练习3.

下列装置中，电解质溶液均为稀硫酸，其中不能构成原电池的是(

)D解析

由构成原电池的条件可知，D项不能形成闭合回路，所以不能构成原电池。第一节化学反应与电能第2课时“负极出电子，电子回正极”4、原电池化学反应本质：氧化还原反应5、原电池电极名称及确定方法：负极：还原性相对较强的材料正极：还原性相对较弱的材料活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。

①根据电极材料判断练习：判断下列原电池的正负极.ZnCu稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸A稀硫酸A负极:

较活泼的金属正极:

较不活泼的金属或非金属导体-+-+-+-+原电池正负电极的判断方法③根据电子或电流流动方向判断（外电路）：电子从负极流出沿导线流入正极电流从正极流出沿导线流入负极ee④根据离子的定向移动方向（内电路）阳离子向正极移动阴离子向负极移动②根据电极反应判断失电子的反应→氧化反应→负极得电子的反应→还原反应→正极⑥根据现象判断电极不断溶解：负极有气泡冒出、有固体析出：正极⑤根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2++H2↑（负极）（在正极）特别提示：在判断原电池正、负极时，不要只根据金属活泼性的相对强弱，还要考虑电解质溶液。(1)Mg-Al和稀盐酸构成原电池中，Mg作负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正极。(2)Al-Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极；而若把NaOH溶液换为浓HNO3，则Cu作负极。原电池正、负极判断

负极：正极：明确正、负极反应生成的阴、阳离子与电解质溶液中的离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的离子应写入正、负极反应式。再根据质量守恒和电荷守恒配平。确保正、负极的得失电子相等后，总反应式=负极反应式+正极反应式电极反应式的一般书写程序:还原剂—ne-=氧化产物氧化剂+ne-=还原产物6、原电池电极反应式的书写①Al作____极,②Cu作____极电极反应式是：负极___________________

正极___________________总反应式_____________________例题1：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为稀硫酸负正2Al-6e-=2Al3+6H++6e-=3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)例题2：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为浓硝酸①Al作____极②Cu作____极电极反应式是：负极___________________

正极___________________总反应式_______________________Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)正负2NO3-+4H++2e-=2NO2↑+2H2OCu-2e-=Cu2+①Al作____极②Cu作____极电极反应式是：负极___________________

正极___________________

总反应式_______________________例题3：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为NaOH溶液负正2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O6H2O+6e-=6OH-+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的规则（打沉淀符号）；3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与电解质溶液有关（如酸碱性，＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）。2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；练习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4（氧化反应）（还原反应）Zn片：Zn－2e-=Zn2+Cu片：2H++2e-=H2

↑电极反应式：总化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑总反应式：Zn+2H+==Zn2++H2↑

2e-7、原电池工作原理：原电池的工作原理小结知识导学概念将化学能转变为电能的装置叫做原电池Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4实质化学能转变为电能构成前提能自发地发生氧化还原反应构成条件①两个电极；②电解质溶液；③构成闭合回路电极构成正极、负极Zn：负极Cu：正极电极反应负极：失去电子，发生氧化反应；正极：得到电子，发生还原反应负极：Zn失去电子，发生氧化反应；正极：Cu2＋得到电子，发生还原反应知识导学电子及电流的流向外电路：电子由负极流向正极，与电流方向相反；内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极，电流由正极流向负极外电路：电子由Zn极经导线流向Cu极，电流由Cu极流向Zn极；内电路：SO42－、OH－移向Zn极(负极)，Cu2＋、Zn2＋移向Cu极(正极)电极反应式与反应总式的关系两个电极反应式相加，即得反应总式负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：Cu2＋＋2e－===Cu；总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu工作原理示意图【提醒】(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参与反应,也可能不参与反应。(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化还原反应。(3)在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼性的强弱,也要考虑电解质溶液性质。如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但是Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。2.构成原电池的条件(1)具有活泼性不同的两个电极。(2)两电极必须插入电解质溶液中。(3)形成闭合回路。(4)能自发地发生氧化还原反应。小结本节内容1.原电池是将化学能转化为电能的装置。3.原电池工作原理口诀原电池分两极；负氧化正还原；电子由负向正；离子阳正阴负。4.原电池正、负极的判断方法首先准确判断元素化合价的变化，然后根据原电池工作原理判断。化合价升高―→失去电子―→发生氧化反应―→负极；化合价降低―→得到电子―→发生还原反应―→正极。

5.一般来说，负极质量减小，正极质量不变或增加。(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极(3)电子由负极流向正极。(2)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。(4)电流由正极流向负极。(5)阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。1.下列装置中能组成原电池形成电流的是()CAZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4课堂练习2、把A,B两种不同的未知活泼性的金属用导线连接后同时插入稀硫酸中,结果发现A金属上有气体产生,则下列说法正确的是()A.A为正极,A较活泼

B.B为负极,B较活泼

C.A上发生的是氧化反应

D.A的质量减小B3、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是(D)A.铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；4.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.MgB.FeC.AlD.CuB5.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B先变大后变小C逐渐变大D.逐渐变小C6.一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、如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（）A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4

B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液

A

CABD第一节化学反应与电能第3课时1．加快氧化还原反应的速率(1)原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。

(2)实例：如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，用粗Zn产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀，产生H2的速率加快。如果用纯Zn，可以在稀H2SO4溶液中加入少量CuSO4溶液，也同样会加快产生H2的速率，原因是Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，Zn和生成的Cu在稀H2SO4的溶液中形成原电池，加快了锌的腐蚀，产生H2速率加快。三、原电池原理的应用1.将等质量的两份锌粉a、b分别放入两支相同的试管中，然后加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系用图像表示如下，其中正确的是(

)D解析

等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，b中只发生反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。由于a中置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但Cu2＋消耗了少量的Zn，a中产生的H2比b中产生的H2少。综上分析，D项正确。2.100mL2mol·L－1的盐酸与过量的锌反应，为加快速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方法是(

)A．加入适量的6mol·L－1的盐酸

B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量的蒸馏水

D．加入适量的氯化钠解析A项能加快反应速率，但生成氢气的总量会增加；C、D两项不影响H2的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率；B项发生反应Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu，形成Cu—Zn原电池，加快了反应速率且生成氢气的总量不变。BA．两圈仍保持平衡

B．有气泡产生，两圈摇摆不定C．铁圈向下倾斜

D．银圈向下倾斜3．如图所示，烧杯中盛的是水，铁圈和银圈直接相连，在接头处用一根绝缘细丝吊住，并使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液，反应一段时间后，观察到的现象是(

)D解析

首先铁圈可以与CuSO4发生氧化还原反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，其次是铁圈和银圈直接相连，电子可顺利传递，故该装置构成了原电池。负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。由于铁溶解，铁圈质量减轻，生成的铜附着在银圈上，银圈质量增加。2．判断金属的活动性强弱(1)原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。(2)实例：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生，根据电极现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性a>b，即原电池中，活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。1、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（）Ａ．Ｘ＞Ｙ＞ＺＢ．Ｘ＞Ｚ＞ＹＣ．Ｙ＞Ｘ＞ＺＤ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ练习C因为X置换出Z,所以金属性Ｘ＞Ｚ负极的金属较活泼,所以Ｙ＞Ｘ

2、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>dB．a>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>aB3.已知四种金属A、B、C、D，根据下列事实：①A＋B2＋===A2＋＋B；②D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑；③以B、C为电极与C的盐溶液组成原电池，电极反应为C2＋＋2e－===C，B－2e－===B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、C2＋的氧化性强弱关系是(

)A．D2＋>A2＋>B2＋>C2＋B．A2＋>B2＋>D2＋>C2＋C．D2＋>C2＋>A2＋>B2＋D．C2＋>B2＋>A2＋>D2＋解析由①知，A比B活泼；由②知，D的活泼性较强，能置换出H2O中的氢，故D的活泼性大于A；由③知，B作负极，活泼性大于C，则金属的活动性顺序是D>A>B>C，而金属单质的还原性越弱，其阳离子的氧化性越强，故D正确。D3、保护金属设备(1)原理：使被保护的金属作原电池的正极而得到保护。(2)实例：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，所以经常在船体外壳焊接比铁活泼的锌。4、设计原电池

已知一个氧化还原反应，分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。以Fe+CuSO4====FeSO4+Cu为例步骤实例将反应拆分为电极反应负极反应Fe-2e-====Fe2+正极反应Cu2++2e-====Cu步骤实例选择电极材料负极:较活泼金属,一般为发生氧化反应的金属Fe正极:活泼性弱于负极材料的金属或石墨Cu或C选择电解质一般为与负极反应的电解质CuSO4溶液步骤实例画出装置图

特别提示：在设计原电池时，若给出的是离子反应方程式，如：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，此时电解质不确定为具体的物质，只要是可溶性铜盐即可，如CuCl2、CuSO4等。同时画出原电池装置图时，必须符合原电池组成的三大要素。原电池的设计方法(1)找：找一个能够自发进行的氧化还原反应，只有自发进行的氧化还原反应才能被设计成原电池。(2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应，还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)；氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。(3)定：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极活泼性差的金属或能导电的非金属。(4)画：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。规律方法

“设计原电池”思维流程如下:【误区警示】设计原电池装置的两个易错点(1)能设计成原电池的反应一般是自发的放热的氧化还原反应,吸热反应不可能将化学能转化为电能。(2)设计原电池时,负极材料确定之后,正极材料的选择范围较广,只要合理都可以。2.下列四个化学反应中，理论上不可设计成原电池的是(

)A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑B．2H2＋O2点燃=====2H2OC．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4D．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑

D解析A、B、C三项都是氧化还原反应，都可以设计成原电池，D项不是氧化还原反应，不能设计成原电池。

1.某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，与此电池反应不符合的原电池是(

)①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池③铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池A．①② B．②③C．③④ D．②④解析

根据电池反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或导电非金属作正极，含Fe3＋的溶液为电解质溶液。③④不符合。

C2.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(

)A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解D．a和b用导线连接后，Fe片上发生还原反应，溶液中的Cu2＋向铜电极移动

D解析

铁的活泼性强于铜，故铁能置换出铜且附着在铁棒上，A正确；a和b用导线连接后，构成原电池，其中Fe作负极，发生氧化反应，铜作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，B正确、D错误；无论a和b是否连接，铁都被氧化生成Fe2＋，C正确。(1)该电池的负极材料是

,正极材料是

,电解质溶液是

。

(2)在外电路中,电流方向是从

极到

极。

(3)正极反应的产物为

,正极上出现的现象是

;

负极反应的产物为

,负极上出现的现象是

。

解析:反应Cu+2Ag+ 2Ag+Cu2+中Cu被氧化,Ag+被还原,所以需用Cu棒作负极,正极材料可选用活泼性比Cu弱的金属,如Ag等,正极也可选用石墨电极;电解质溶液为AgNO3溶液。电流从正极流向负极,正极发生还原反应,产物为Ag,电极变粗;负极发生氧化反应,产物为Cu2+,负极Cu棒溶解。答案:(1)Cu石墨(或Ag)

AgNO3溶液(2)正负(3)Ag电极变粗Cu2+

Cu棒溶解

7月1日是中国共产党的生日,从2019年起,每年的7月1日还多了一重含义:国际航标协会第13届全会确定,自2019年起将每年的7月1日设立为“世界航标日”,让更多人了解航标在保障船舶安全航行中起到的重要作用。2019年世界航标日的主题是海上航标——成功的航行,可持续发展的地球。青岛庆祝首个“世界航标日”,首次面向全国启动灯塔开放季。我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极,海水为电解质溶液,电池总反应为4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3。可用作灯塔所需的电池。(1)铝板在该电池中作什么极?发生什么变化?提示:负极逐渐被消耗。根据电池反应可知,铝被氧化,发生氧化反应,是负极,电池工作时铝板逐渐被消耗,转化成氢氧化铝。(2)铂电极作什么极?在该电极上发生反应的物质是什么?提示:根据电池反应可知,正极发生还原反应的物质是氧气,铂电极作正极,本身不参与反应。(3)在灯塔的使用过程中存在什么能量的转化?提示:化学能转化为电能,电能转化为光能。第一节化学反应与电能第4课时发展中的化学电源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池化学电池的分类一次电池（干电池）：电池消耗到一定程度，就不能使用；二次电池（充电电池或蓄电池）：放电后可以再充电重新使用；燃料电池：一种将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。1.干电池(一次性电池)电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊

另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。电极方程式：负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正极(C)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O(1)锌锰干电池特点：放电后不能充电,便于携带,价格低(2)碱性锌锰干电池

随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解质溶液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。碱性电池是个人音响、照相机等地首选电源。碱性电池

电解液:中性NH4Cl→碱性KOH（离子导电性更好）负极：锌片→锌粉（反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高）优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电碱性锌-锰干电池（3）纽扣电池负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正极：Ag2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-

总反应：

Ag2O+Zn=ZnO+2Ag电极反应：用途：电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的。

2.二次电池也叫充电电池充电电池又称二次电池。可充电电池是两极都参加反应的电池。这是一种发展较快的原电池，如铅蓄电池、银锌电池、（纽扣电池）、锂电池、爱迪生蓄电池等，它们的负极是较活泼的金属，正极一般是金属氧化物。放电时，负极被氧化。正极材料的氧化物被还原，充电时的电极反应与放电时相反。电动车、手机的电池都可以反复充电使用,都属于二次电池。。充电电池：氧化还原反应在充电时可以逆向进行。化学能放电充电电能用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还广泛用于国防、生产、生活等领域。铅蓄电池：最早使用的充电电池。（1）铅蓄电池特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再次充电使用。铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶或透明塑料制成方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的

，负极板是海绵状的

，两极均浸入

溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。负极：正极：放电总反应式：⑴铅蓄电池PbO2金属铅硫酸Pb+SO42——2e—=PbSO4PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O当硫酸的浓度降低，溶液的密度达1.18g/cm3时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用，电极反应为：阳极：阴极：充电总反应式：铅蓄电池放电和充电总反应式：PbSO4+2H2O—2e—=PbO2+4H++SO42—PbSO4+2e—=

Pb+SO42—

2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电（2）镍镉电池特点：体积小，便于携带。可重复使用500次以上。寿命比铅蓄电池长。镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。H2+NiO(OH)2

Ni(OH)2+H2O

。放电充电镍镉电池电极反应（KOH为电解液）用途：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。2NiO(OH)+2H2O+Cd2Ni(OH)2+Cd(OH)2放电充电(3)镍氢电池负极：正极：

放电总反应式：H2+2OH——2e—=2H2O2NiO(OH)+2H2O+2e—=2Ni(OH)2+2OH—

H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2

锂电池锂电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、可移动电话、摄象机等低功耗电器的主流电源。锂电池

锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。（4）锂电池

以锂为负极的非水电解质电池有几十种，其中性能最好、最有发展前途的是锂一二氧化锰非水电解质电池，这种电池以片状金属及为负极，电解活性MnO2作正极，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液：负极：Li－e＝Li+正极：MnO2

＋e＋Li+

＝LiMnO2

总反应：Li＋MnO2＝

LiMnO23.发展中的燃料电池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。(例如：H2和O2的燃料电池，CH4和O2的燃料电池)小型高性能燃料电池

新型燃料电池燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池⑴氢氧燃料电池氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为铂电极，活性炭电极，电解质溶液一般为40%的KOH溶液。

负极：正极：放电总反应式：2H2+4OH——4e—=4H2OO2+2H2O+4e—=4OH—

2H2+O2=2H2O

若电解质溶液为稀H2SO4

负极：正极：放电总反应式：2H2—4e—=4H+

O2+4H++4e—=2H2O2H2+O2=2H2O⑵甲烷氧气燃料电池该电池用铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气负极：正极：放电总反应式：CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O2O2+4H2O+8e—=8OH—CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O⑶Al—空气—海水电池负极：正极：放电总反应式：

4Al—12e—=4Al3+3O2+6H2O+12e—=12OH—4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3（4）固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

其他电池空气电池1.几种电池的特点2.化学电源满足的一般规律(1)化学电源就是把化学能转变成电能的装置,但实际工作时,化学能不可能完全转变成电能,有一部分化学能会转化成热能等其他形式的能量。(2)电源的负极反应是还原剂失去电子