第三课时设计原电池化学电池
【课程标准要求】
1．会设计简单的原电池。
2．知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
3．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。
4．能正确书写简单化学电源的电极反应式。
化学电池
1．一次电池
(1)特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。
(2)锌锰干电池的构造(如图)
①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。
②石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。
③NH4Cl糊的作用是作电解质溶液。
2．二次电池(充电电池)
(1)特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
(2)能量转化：化学能eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))电能。
(3)常见的充电电池：铅酸蓄电池、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：氢气、甲烷、乙醇等；常用氧化剂：氧气。
【微自测】
下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细(×)
(2)充电电池可以无限制地反复充电、放电(×)
(3)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能(×)
(4)氢氧燃料电池是将化学能完全转变为电能(×)
一、设计原电池
1．设计依据
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。
2．设计思路
(1)定：确定一个能够自发进行的放热的氧化还原反应。
(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。
负极反应：还原剂－ne－===氧化产物
正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物
(3)找：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稳定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。
3．实例(以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu为例)
材料选择
电极反应式
装置
负极：Fe
正极：Cu或C等(活泼性比Fe差的金属或导电的石墨棒均可)
电解质溶液：CuSO4溶液
负极：Fe－2e－===Fe2＋
正极：Cu2＋＋2e－===Cu
1．某原电池的总反应离子方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则下列依据该反应设计的原电池的装置中正确的是()
答案C
解析该原电池的负极为锌，正极是比锌活泼性弱的金属或导电的非金属，电解质溶液中因含有Cu2＋且构成闭合回路，故选C。
2．利用Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2反应，设计一个原电池。
(1)选用________为负极，________为正极，电解质溶液为________。
(2)写出电极反应式：负极___________________________________，
正极_________________________________________________________。
(3)在方框中画出装置图：
答案(1)铜石墨(或金、铂等)FeCl3溶液
(2)Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
(3)
解析题给反应中Fe3＋得到电子生成Fe2＋(Fe3＋＋e－===Fe2＋)，是氧化剂，所以电解质溶液为FeCl3溶液；在此反应中Cu失去电子生成Cu2＋(Cu－2e－===Cu2＋)，是还原剂，铜作负极，再选择比Cu不活泼的金属或石墨棒作正极。画原电池的装置图时，要标出电解质溶液、电极材料，还要形成闭合回路。
3．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)选用________为负极，选择依据是______________________________
_____________________________________________________________。
(2)正极材料可选用________，选择依据是
_________________________________________________________________。
(3)________溶液作电解质溶液。
(4)写出电极反应式：
正极：_________________________________________________________，
负极：______________________________