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第 2 章 第 2 节 课时 2 原电池
一、原电池及工作原理
1.原电池
利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。
2.初识氢氧燃料电池
(1)氢氧燃料电池两电极的反应类型:氢气是负极反应物,氢气分子中的氢原子在负极上失
去电子,氢气发生氧化反应;氧气是正极反应物,氧气分子中的氧原子在正极上得到电子
氧气发生还原反应。
(2)氢氧燃料电池原理:燃料电池产生电流的原因是在两个石墨电极上有得失电子能力不同
的物质——氢气和氧气,形成闭合回路时,便会产生电流。
3.氢氧燃料电池的构成要素
氢气和氧气分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应,并通过能导电的物质形成闭
合回路产生电流。
4.原电池的构成条件
a.电极反应物——得失电子能力不同的物质(氧化剂和还原剂)
b.两个电极——能导电的物质
二、设计简单的原电池
1.探究活动
设计思路及依据 实验现象
氧化还原反应:Zn+2H+===Zn2++H↑
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选择负极反应物:Zn 铜片上有大量的无色气泡产
确定负极
选择负极材料:Zn 生并逸出,锌片不断溶解,
电流表指针发生偏转
选择正极反应物: H +
确定正极
选择正极材料:Cu选择离子导体:HSO
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构成闭合回路
选择电子导体:导线
2.工作原理分析
(1)分析装置图并填空
(2)原电池总反应式:Zn+2H+===Zn2++H↑。
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(3)粒子流向:①电子流向(外电路):负极―→导线―→正极。电流方向与电子流向相反。
②离子流向(内电路):离子导体中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
3.发展中的化学电源
(1)干电池——一次电池
①特点:放电之后不能充电。
②实例:锌锰干电池。
(2)充电电池——二次电池
①特点:放电时所进行的氧化还原反应,充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状
态。
②实例:铅蓄电池,锂离子电池。
(3)燃料电池
①特点:燃料的利用率高、能量转化率高,能长时间提供电能等。
②实例
以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下:
负极:2H-4e-+4OH-===4H O。
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正极:O+4e-+2HO===4OH-。
2 2
总反应方程式:2H+O===2H O。
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