(共27张PPT)
第2课时 化学反应与电能
第六章 第一节 化学反应与能量变化
1.设计实验认识构成原电池的条件。
2.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。
核心素养发展目标
二、原电池——化学能直接转化为电能
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、火力发电——化学能间接转化为电能
火力发电——化学能间接转化为电能
HUO
LI
FA
DIAN——HUA
XUE
NENG
JIAN
JIE
ZHUAN
HUA
WEI
DIAN
NENG
01
1.我国目前电能主要来自
发电，其次来自
发电。
2.火力发电的原理
首先通过化石燃料
，使
，加热水使之
以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
3.能量转换过程
知识梳理
火力
水力
燃烧
化学能转变为热能
汽化为蒸汽
燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：
(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向
和数目：________________。
(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是____，氧化剂是_____。
(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为____能和____能。
理解应用
碳
氧气
热
光
(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境
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02
原电池——化学能直接转化为电能
YUAN
DIAN
CHI——HUA
XUE
NENG
ZHI
JIE
ZHUAN
HUA
WEI
DIAN
NENG
1.实验探究
知识梳理
实验操作
实验现象
原因解释
(1)
Zn片：______________
_____________
Cu片：_______
反应的离子方程式：__________
______________
Cu片表面无明显变化的原因：
________________________________________________________
锌片溶解，表面
产生无色气泡
无变化
Zn＋2H＋
===Zn2＋＋H2↑
铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气
(2)
Zn片是否溶解：_____
Cu片上是否有气泡：_______
电流表A指针_____
电流表指针偏转说明：_________
_____
Cu片上有气泡说明：__________
__________________________________________________________
溶解
有气泡
偏转
导线中有
电流
溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出
2.原电池的概念
原电池是把
能转化为
能的装置；
原电池的反应本质是
反应。
3.原电池的工作原理
(1)分析右图并填空
原电池总反应式：
。
(2)能量转化：
能转变为
能。
化学
电
氧化还原
Zn＋
2H＋===Zn2＋＋H2↑
化学
负极
氧化反应
Zn－2e－===Zn2＋
正极
还原反应
2H＋＋2e－===H2↑
电
4.原电池的构成条件
理论上，放热的
反应均可构成原电池。
装置条件：(1)具有
的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。
(2)溶液：两电极均插入
溶液中。
(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。
氧化还原
活动性不同
电解质
(1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程( )
(2)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池( )
(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转( )
(4)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( )
(5)原电池中阳离子向正极移动( )
(6)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子( )
判断正误
√
×
×
×
√
×
1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：__________________________________
_____________________________________________________________________________。
理解应用
③⑤
①只有一个电极，②中两个电极的活
泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥电解质溶液(内电路)未形成闭合回路
反思归纳
原电池的判定方法
一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。
2.(电极名称的判断)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。
负极
锌的活
泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)
正极
Cu
(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。
(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为_____(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是_________________________；X电极的名称是______。
正极
铜的活
泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强)
负极
X
负极
铜电极逐渐溶解，溶液变蓝
正极
3.利用原电池原理可比较金属的活泼性，原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。结合相关知识解答下列问题。
由A、B、C三种金属按表中装置进行实验：
装置
甲
乙
?
?
现象
A不断溶解，
B上产生气泡
C的质量增加，
B的质量减轻
(1)在甲中，金属片__(填“A”或“B”)
发生氧化反应。
(2)在乙中，金属片__(填“B”或“C”)作负极。
A
B
(3)如果把B、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，有一电极产生气泡。则金属片____(填“B”或“C”)上有气泡产生。
(4)上述三种金属的活动性顺序是__________。
C
A＞B＞C
提醒：利用原电池还可加快化学反应，如：在用Zn和稀硫酸反应制取H2时，滴加少量CuSO4溶液，可加快Zn与稀硫酸反应制取H2的速率。
归纳总结
1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是
跟踪强化
1
2
3
A
B
C
D
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
硅太阳能电池
√
4
解析 A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；
B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；
C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误；
D项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。
1
2
3
4
2.下列装置能形成原电池的是
A.①②③⑦
B.①②⑤⑥
C.①②③④
D.①②③⑥⑦
√
1
2
3
4
解析 根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断，装置④不能形成闭合回路；
装置⑤不具有两个活动性不同的电极，只能发生氧化还原反应；
装置⑥中酒精不是电解质溶液。
1
2
3
4
3.如图所示，下列对于该原电池的叙述正确的是
A.铜是负极，铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减小
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
√
解析 由图可知，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极；溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2；电子流向与电流方向相反。
1
2
3
4
4.某原电池的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池正确的组成是
选项
正极
负极
电解质溶液
A
Cu
Zn
HCl
B
Zn
Cu
CuSO4
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Cu
Zn
ZnCl2
√
1
2
3
4
返回
解析 将Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu拆开两个半反应：
氧化反应(负极反应)：Zn－2e－===Zn2＋。
还原反应(正极反应)：Cu2＋＋2e－===Cu。
则电池的负极是Zn，正极是比锌不活泼的金属或能导电的非金属，电解质溶液中含Cu2＋。
1
2
3
4(共42张PPT)
第1课时 化学反应与热能
第六章 第一节 化学反应与能量变化
1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。
2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
核心素养发展目标
二、化学反应中能量变化的原因
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、化学反应过程中存在热量变化
三、化学能与热能相互转化的应用
化学反应过程中存在热量变化
HUA
XUE
FAN
YING
GUO
CHENG
ZHONG
CUN
ZAI
RE
LIANG
BIAN
HUA
01
1.实验探究(宏观辨识)
知识梳理
实验操作
实验现象
结论
①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管，
_____
③用温度计测得反应后温度_____
该反应产生
，
热量
温热
升高
气体
放出
(1)
?
(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯
①混合物呈糊状
②闻到刺激性气味
③用手触摸杯壁下部，
，用手拿起烧杯，
___________________
该反应产生NH3和H2O，
热量
冰凉
木片与烧杯粘在一起
吸收
结论：化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的
热量，有的
热量。
特别提醒：化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。
放出
吸收
2.吸热反应和放热反应
(1)概念
①把
热量的化学反应称为放热反应。
②把
热量的化学反应称为吸热反应。
释放
吸收
(2)常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
(1)苛性钠溶于水放出热量，该变化为放热反应( )
(2)化学反应既有物质变化，又有能量变化( )
(3)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能
( )
(4)吸热反应需要加热才能进行( )
(5)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式( )
判断正误
×
√
×
×
√
1.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究过氧化钠与水反应为放热反应时，可采取如下两种方法：
理解应用
(1)Ⅰ、Ⅱ装置能说明反应为放热反应的事实是：________________________
_______________________；________________________。
(2)产生上述现象的原因是：__________________________________________
_________。
滴入水后，Ⅰ中U形管右侧
液面下降，左侧液面上升
Ⅱ烧杯中导管口有气泡冒出
过氧化钠与水反应放热，锥形瓶内气体温度升高，
气压增大
2.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有：_____________(填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有：_____。
①③④⑤⑥⑧
②⑦
1.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中，热能转化为化学能
C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应
D.该反应的离子方程式为：CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O
跟踪强化
1
2
3
√
解析 醋酸逐渐凝固，温度下降，可知NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应，热能转化为化学能储存在新物质中，B项正确；
醋酸与NH4HCO3未接触，未发生反应，C项错；
D项中HCO
不能拆。
1
2
3
2.下列变化中属于吸热反应的是
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应
A.①④
B.②③
C.①④⑤
D.②④
解析 ②、④均为分解反应，③属于物理变化，①、⑤为放热反应。
1
2
3
√
3.把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为使水容易观察，预先染成红色)，如图所示，结果U形管左边液面升高，则加入的物质可能是
A.NaOH固体
B.浓H2SO4
C.NH4NO3晶体
D.Na2O2固体
1
2
3
解析 U形管左侧液面升高，原因只能是锥形瓶内气体压强减小，造成压强减小的因素只能是温度降低。NaOH固体溶于水、浓H2SO4稀释温度均升高，NH4NO3晶体溶于水温度降低，Na2O2和水反应放热且有气体生成。
返回
√
02
化学反应中能量变化的原因
HUA
XUE
FAN
YING
ZHONG
NENG
LIANG
BIAN
HUA
DE
YUAN
YIN
1.化学反应中能量变化的原因(微观探析)
(1)化学反应过程(物质变化)
知识梳理
(2)化学反应中能量变化的原因
化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
E1＞E2，反应
能量(吸热反应)；
E1＜E2，反应
能量(放热反应)。
吸收
放出
2.化学反应中能量的决定因素(宏观辨识)
化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。
放热反应
吸热反应
化学能转化为热能
热能转化为化学能被生成物“储存”
(1)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热( )
(2)相同条件下形成1
mol
H—Cl键放出的能量与断开1
mol
H—Cl键吸收的能量相等( )
(3)放出能量越多的化学反应，其生成物的能量越低( )
(4)有化学键的形成，是化学反应的本质特征( )
(5)伴有能量变化的一定是化学反应( )
判断正误
×
√
×
×
×
1.H2＋Cl2===2HCl的反应过程如下图所示：
理解应用
(1)根据上图填写下表：
化学键
断裂或形成1
mol
化学键时能量变化
反应中能量变化
Cl—Cl
吸收243
kJ
共吸收______
kJ
H—H
吸收436
kJ
H—Cl
放出431
kJ
共放出______
kJ
679
862
(2)该反应______(填“放出”或“吸收”)______
kJ热量。
放出
183
2.甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，试从化学键变化的角度分析其原因？
答案 甲烷燃烧时，形成4
mol
H—O键和2
mol
C==O键释放的能量比断裂4
mol
C—H键和2
mol
O==O键所吸收的能量高，因此放出热量。
水分解时，断裂4
mol
H—O键所吸收的能量比形成2
mol
H—H键和1
mol
O==O键放出的能量高，因此要吸收能量。
3.磷元素有多种性质不同的单质，红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。25
℃，101
kPa下，31
g白磷完全转化为红磷，放出11
kJ的热量，根据以上事实回答下列问题：
(1)红磷转化为白磷属于______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是_____(填“白磷”或“红磷”，下同)。
(3)31
g白磷与31
g红磷的能量较高的是_____，二者更稳定的是_____。
吸热
白磷
白磷
红磷
归纳总结
放热反应与吸热反应比较
类型
比较
放热反应
吸热反应
定义
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
形成
原因
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键
的关系
生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
图示
1.化学反应的发生必然伴随能量的转化，其最根本的原因是
A.化学反应中一定有新物质生成
B.化学反应中旧化学键的断裂需要吸收能量，新化学键的形成需要放出能量
C.化学反应通常需要加热等条件才能发生
D.能量变化是化学反应的基本特征之一
跟踪强化
1
2
3
√
解析 断裂旧键时，需要吸收一定的能量来克服原子(或离子)间的作用力，形成新键时，又要释放一定的能量，并且吸收和释放的能量不相等，所以化学反应必然伴随能量的变化。
1
2
3
2.下列说法正确的是
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很容易发生 ③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 ④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行
A.只有③④
B.只有①②
C.①②③④
D.②③④
√
1
2
3
3.硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
1
2
3
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：
(1)①是_____反应，②是_____反应，③是_____反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
1
2
3
返回
吸热
放热
吸热
小于
解析 因为反应②是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。
03
化学能与热能相互转化的应用
HUA
XUE
NENG
YU
RE
NENG
XIANG
HU
ZHUAN
HUA
DE
YING
YONG
1.现阶段人类获取热能的主要途径是：
，使用最多的常规能源是：
。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限，短期内不可再生。
(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的
等是大气污染物的主要来源。
知识梳理
物质的燃烧
化石燃料(煤、石油和天然气)
粉尘、SO2、NOx、CO
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有
等。
太阳能、风能、地热能、
海洋能和氢能
能源是经济增长与社会发展的重要物质基础，某研究人员对世界一次能源替代趋势曾作如下预测：
理解应用
(1)上图化石能源中属于较清洁的能源的是________。
天然气
(2)右图是氢能的制备及利用的途径之一
①涉及能量转化方式有____。(填代号)
a.光能→化学能
b.电能→化学能
c.化学能→电能
②与汽油相比，氢气作为燃料的优点是________________________________
(至少答出两点)。
ac
污染小、可再生、资源丰富(合理即可)
(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是_____(填字母)。
a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
acd
1.(2019·淮南二模)液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是
A.“氢油”不稳定
B.氢能源属于可再生能源
C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破
D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级
跟踪强化
1
2
√
解析 “氢油”便于储存和运输，说明比较稳定，故A错误；
氢气燃烧生成水，水分解又生成氢气，故属于可再生能源，故B正确；
常温常压下可以将氢气融入到一种化合物“储油”中，故该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破，故C正确；
液态储氢解决了氢能储存难、运输难的问题，能实现氢能的广泛应用，故有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级，故D正确。
1
2
2.(2019·诸暨市校级期中)下列有关新能源的说法不正确的是
A.绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能
B.风能、太阳能是清洁能源
C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物
燃料
D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保
1
2
√
返回(共41张PPT)
第3课时 原电池原理应用
化学电源
第六章 第一节 化学反应与能量变化
1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
2.掌握构成电池的要素，了解不同电极材料对电池性能的影响。
3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
核心素养发展目标
二、化学电源
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、设计原电池
拓展延伸 电极反应式的书写
设计原电池
SHE
JI
YUAN
DIAN
CHI
01
1.依据
已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、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。
知识梳理
2.实例
以Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑为例
Zn－2e－===Zn2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Cu或C
稀硫酸
(1)理论上任何氧化还原反应都可设计成原电池( )
(2)原电池中负极上发生氧化反应( )
(3)原电池中正极材料一定发生还原反应( )
(4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应( )
判断正误
×
√
×
×
1.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计一个原电池。
回答下列问题：
(1)用双线桥分析上述离子反应，标出电子转移的方向和数目______________；其中氧化反应的半反应可表示为“Fe－2e－===Fe2＋”，则还原反应的半反应为____________________。
理解应用
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
(2)若设计成原电池
①负极材料是___，选择依据是_______________________________________
___________；
②正极材料可选用__________，选择依据是____________________________
_______________。
③_________________溶液作电解质。
(3)写出电极反应式
正极：___________________，负极：_______________。
(4)该原电池中电子从________极流出，电解质溶液中的阳离子(Fe3＋)移向_____________极。
铁
固体铁单质能导电，可被电解质溶液中的Fe3＋
氧化为Fe2＋
铜(或石墨)
铜(或石墨)的还原性比铁弱，且
为能导电的固体
FeCl3[或Fe2(SO4)3]
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
Fe－2e－===Fe2＋
铁(负)
铜或石墨(正)
归纳总结
用双线桥法书写电极反应式的步骤
2.水果简易电池的制作
(1)探究制作水果电池对电极材料的要求(按如图连接)
(已知电流表的指针偏向电子流入的电极)
电极材料
水果
电流表偏转方向
电极名称
铁片、铜片
苹果
偏向铜片
铁：_____
铜：_____
铁片、镁条
苹果
偏向_____
铁：_____
镁：_____
铁片、碳棒
柠檬
偏向_____
铁：_____
碳棒：_____
铁片、铁片
柠檬
_______
?
铜片、碳棒
柠檬
几乎不偏转
?
负极
正极
铁片
正极
负极
碳棒
负极
正极
不偏转
问题讨论：水果的作用是作：
。
实验结论：构成原电池的要素有：
①自发的氧化还原反应。
②两个活泼性
的电极，
溶液，形成闭合回路。
③根据电极材料判断电极：较活泼金属作
，不活泼的金属或惰性电极作
。
电解质溶液
不同
电解质
负极
正极
(2)探究影响电流效果的因素
【实验1】探究电极材料对电流效果的影响
电极材料
电极间距/cm
水果
电流表/μA，偏转角度
(填“大”或“小”)
铁、铜
1
苹果
___
镁、铜
1
苹果
___
小
大
实验结论：在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电流效果越好。
【实验2】探究不同水果对电流效果的影响
电极材料
电极间距/cm
水果
电流表/μA，偏转角度
锌、铜
1
苹果
___
锌、铜
1
柠檬
___
小
大
实验结论：在其他条件相同时，不同的电解质溶液，电流效果
。
不同
【实验3】探究电极间距对电流效果的影响
电极材料
电极间距/cm
水果
电流表/μA，偏转角度
锌、铜
1
柠檬
___
锌、铜
2
柠檬
___
大
小
实验结论：在其他条件相同时，两电极间距越小，电流效果
。
越好
归纳总结
水果电池的电流效果与电极材料、水果的种类有关，另外还与两电极间距离以及电极插入水果的深度等因素有关。
1.右图为番茄制作的水果电池，下列说法正确的是
A.一段时间后，铜片质量减小
B.锌电极发生氧化反应
C.电流由锌通过导线流向铜
D.铜电极是该电池的负极
跟踪强化
1
2
3
√
解析 锌的金属性强于铜，所以锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气，所以选项B正确。
2.利用离子反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计原电池，下列设计不合理的是
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、Fe(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.②③
C.③④
D.②④
解析 Cu不如铁活泼，则Fe作负极、Cu作正极，故①正确；
活泼金属铁作负极，电解质溶液是含有Fe3＋的溶液，故②正确；
Fe不如Zn活泼，则Fe作正极、Zn作负极，故③错误；
电解质溶液必须是可溶性的铁盐溶液，故④错误。
1
2
3
√
3.选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池。
回答下列问题：
(1)负极材料：___；正极材料：__________；电解质溶液：___________。
(2)写出电极反应式
正极：__________________；
负极：________________。
(3)原电池中电子从______极流出，电解质溶液中阴离子流向____极(填“正”或“负”)。
1
2
3
返回
铜
银(或碳棒)
AgNO3溶液
2Ag＋＋2e－===2Ag
Cu－2e－===Cu2＋
铜(负)
负
02
化学电源
HUA
XUE
DIAN
YUAN
1.一次电池
(1)特点：电池放电后
充电(内部的氧化还原反应
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
，电极反应是
。
②石墨棒为
，最终被还原的物质是
。
③NH4Cl糊的作用
。
知识梳理
不能
无法
负极
Zn－2e－===Zn2＋
正极
二氧化锰
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
，在充电时可以
，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：
、
、乙醇等。
常用氧化剂：氧气。
氧化还原反应
逆向进行
氢气
甲烷
(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细( )
(2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能( )
(3)充电电池可以无限制地反复充电、放电( )
(4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高( )
判断正误
×
×
×
√
1.1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆)，如下图所示。
理解应用
观察示意图，思考回答下列问题：
(1)负极是：___，电极反应_______________。
(2)正极是：____。
(3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是
______。
Zn
Zn－2e－===Zn2＋
Cu
氧气
2.铅酸电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为：
Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
按要求回答下列问题：
(1)负极材料是____，正极材料是______，电解质
溶液是_______。
Pb
PbO2
H2SO4
解析 负极每个铅原子失去2e－，就生成一个PbSO4，负极增加一个SO
，SO
的摩尔质量为96
g·mol－1。
(2)工作时，电解质溶液中的H＋移向___________极。
(3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)当铅蓄电池向外电路提供2
mol
e－时，理论上负极板的质量增加___
g。
PbO2电(正)
减小
96
1.下列有关电池的叙述不正确的是
A.水果电池是方便实用的家用电池
B.铅蓄电池是一种常用的二次电池
C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置
D.锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄
跟踪强化
1
2
3
√
4
2.下列电池工作时，O2在正极得电子的是
A
B
C
D
锌锰电池
铅蓄电池
氢氧燃料电池
镍镉电池
√
解析 氢氧燃料电池的总反应是2H2＋O2===2H2O，因而正极是O2得电子发生还原反应。
1
2
3
4
3.下列有关锌锰干电池的说法中正确的是
A.锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料
B.在外电路中电子从碳棒流向锌外壳
C.电流从锌流到碳棒上
D.在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动
√
解析 A项，在锌锰干电池中，锌外壳是负极，石墨碳棒是正极，故正确；
B项，在外电路中电子从锌外壳流向碳棒，故错误；
C项，电流的方向与电子的流向相反，应从碳棒流向锌，故错误；
D项，电池内部，阳离子向正极碳棒移动，故错误。
1
2
3
4
返回
4.汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是
A.Pb是正极
B.PbO2得电子，被氧化
C.负极反应是Pb＋SO
－2e－===PbSO4
D.电池放电时，溶液的酸性增强
解析 从铅蓄电池的放电反应可以看出：放电过程中Pb失去电子变为Pb2＋，发生氧化反应，因而Pb是负极；PbO2得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性减弱。
√
1
2
3
4
03
拓展延伸 电极反应式的书写
TUO
ZHAN
YAN
SHEN DIAN
JI
FAN
YING
SHI
DE
SHU
XIE
1.书写电极反应式的原则
电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。
2.书写电极反应式的基本类型
(1)类型一 题目给定原电池的装置图，未给总反应式
①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合电解质判断出还原产物和氧化产物。
③遵循氧化还原反应离子方程式配平原则，写出电极反应式。(注意：电极产物能否与电解质溶液共存，如铅蓄电池的负极铅失电子变为Pb2＋，但Pb2＋与硫酸溶液中的SO
不共存，因而负极电极反应式为Pb－2e－＋SO
===PbSO4)
④将两电极反应式相加(注意两极得失电子数相等)可得电池总反应式。
(2)类型二 题目中给出原电池的总反应式
①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。
②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应考虑电解质是否参与了反应。
③若有一个电极反应式较难写出，可先写出较易写出的电极反应式，然后再用总反应式减去该电极反应式即得到另一电极反应式。
1.一种镁－空气电池装置如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。
理解应用
(1)负极电极反应式___________________________，正极电极反应式________
_______________。
Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2
O2＋4e－
＋2H2O===4OH－
解析 Mg是强还原剂，易失电子，作负极，失电子变为Mg2＋，而Mg2＋与OH－不共存，因而电极反应为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2；活性炭为正极，吸附在活性炭中的氧气得电子变为O2－，O2－与H2O不共存，生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
(2)电子移动的方向是由___经外电路到___。(填“a”或“b”)
(3)电池总反应式为____________________________。
解析 两极反应式相加即可得电池总反应式。
a
b
2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2
2.(2019·北海期末)某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料，b极材料为FePO4和石墨的复合材料)，其电池反应为Li＋FePO4===LiFePO4
(1)a为___极，电极反应式：_____________；
b为___极，电极反应式：______________________
________。
(2)电池内部Li＋由___侧移向___侧(填“左”或“右”)。
(3)能否用磷酸溶液作电解质____。(填“能”或“否”)
负
Li－e－===Li＋
正
FePO4＋e－＋Li＋===
LiFePO4
左
右
否
3.如图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。试回答下列问题：
(1)酸式电池的电极反应：负极：
_________________，
正极：______________________；
电池总反应：________________。
2H2－4e－===4H＋
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
2H2＋O2===2H2O
解析 正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在，酸性条件下与H＋结合成H2O。负极上，H2失电子变为H＋，H＋进入电解质溶液。
(2)碱式电池的电极反应：负极：___
_____________________，
正极：_______________________；电池总反应：_________________。
解析 正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在，碱性条件下与H2O结合成OH－。负极上，H2失电子变为H＋，碱性条件下H＋不能大量存在，与OH－结合成H2O。
2H2
－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
2H2＋O2===2H2O
方法总结
燃料电池电极反应式的书写
(1)写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的总反应为CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。
(2)写出电池的正极反应式。
无论负极燃料是H2还是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正极一般都是O2发生还原反应，在碱性条件下，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，若在酸性条件下，则正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
(3)写出负极反应式：负极反应式＝总反应式－正极反应式。
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