第一节化学反应与能量第2课时化学反应与电能

（1）定反应：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。（2）拆两半：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应。（3）找材料：电极材料必须导电，负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者本身失去电子的材料；电解质溶液一般能与负极反应。负极：一般为发生氧化反应的金属正极：活泼弱于负极材料的金属或石墨电解质：含发生还原反应的阳离子（4）画装置：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。设计原电池

设计原电池①把反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu为例②以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液负极：Fe－2e－==Fe2＋正极：Cu2＋＋2e－==Cu③画出装置简图Cu/石墨FeCuSO4负极：Fe正极：活泼弱于Fe的金属或石墨电解质：含Cu2+

生活中的电池

化学电源化学电源一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池镍氢电池锂离子电池氢氧燃料电池等普通锌锰干电池化学电池

正极：锌筒负极：石墨棒电解质溶液：氯化铵糊总反应式：Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+正极(C)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O化学电源锌锰干电池电子由锌筒（负极）流向石墨棒（正极），锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。这种电池放电之后不能充电，属于一次电池。

锌锰干电池（一次电池，不可充电）普通锌锰干电池、锌银电池（钮扣电池）等正极：负极：电解质溶液：锌筒MnO2KOHZn－2e－+2OH－=Zn(OH)22MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)+2OH－化学电源

正极：铅Pb负极：二氧化铅PbO2电解质溶液：稀硫酸总反应式：负极(Pb)：Pb+SO42--2e-=PbSO4正极(PbO2)：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O放电充电化学电源铅酸蓄电池

化学电源锂离子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。锂电池具有高效、安全环保、体积小的优点，多用于手机、笔记本、照相机和摄像机等电器。

科学·技术·社会发展中的燃料电池燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。当以氢气为燃料时，产物为水；以甲烷为燃料时，产物为水和二氧化碳。与常规发电厂相比，其二氧化碳排放量明显降低。燃料电池的供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等领城有广阔的应用前景。

化学电源燃料电池--氢氧燃料电池H2SO4(aq)H2O2-+负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O总反应：2H2+O2=2H2O酸性电解质溶液:

化学电源燃料电池--氢氧燃料电池KOH(aq)H2O2-+负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极：O2+4e-+2H2O=4OH-总反应：2H2+O2=2H2O碱性电解质溶液:

化学电源燃料电池—乙醇燃料电池负极：C2H5OH+3H2O-12e－=2CO2↑+12H+正极：3O2+6H2O+12e－=12OH－正极：3O2+12H++12e－=6H2O负极：C2H5OH+16OH－-12e－=2CO32－+11H2O总反应式：C2H5OH+3O2+4OH－=2CO32－+5H2O总反应式：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O酸性电解质溶液（H2SO4溶液）：碱性电解质溶液（KOH溶液）：

化学电源燃料电池—甲烷燃料电池酸性电解质溶液（H2SO4溶液）：碱性电解质溶液（KOH溶液）：负极：CH4+2H2O-8e－=CO2+8H+正极：2O2+8H++8e－=4H2O总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O正极：2O2+