《化學(xué)能與電能》 市賽獲獎

第二節(jié)化學(xué)能與電能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置稱為原電池總反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑CuZn

稀硫酸---H+H+Zn2+氧化劑還原劑ne-在正極發(fā)生還原反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)【實驗探究】請根據(jù)提供的：鋅片、銅片、鐵片以及稀硫酸、CuSO4溶液設(shè)計盡可能多的原電池。最希望你能做到：（1）你設(shè)計的原電池裝置圖是怎樣的？能畫出來嗎？（2）你設(shè)計了幾種裝置？真實體驗?zāi)男┭b置產(chǎn)生了電流？哪些裝置沒有產(chǎn)生電流？（3）嘗試分析成功產(chǎn)生電流的裝置原理是什么？沒有產(chǎn)生電流的原因又是什么？

（4）如果為你準(zhǔn)備的材料不能滿足你的設(shè)計，你可以向其他組的同學(xué)協(xié)調(diào)借用，我支持你！ZnCuG稀H2SO4GZnFe稀H2SO4GFeCu稀H2SO4GZnCuCuSO4溶液GZnFeCuSO4溶液GFeCuCuSO4溶液【成果分享】GZnFeCuSO4溶液GFeCu稀H2SO4總反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑負(fù)極—Fe：Fe-2e-=Fe2+（氧化反應(yīng)）正極—Cu：2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）可能的反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+CuFe+CuSO4=FeSO4+Cu負(fù)極—Zn：Zn-2e-=Cu2+（氧化反應(yīng)）正極—Fe：Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）GFeC

稀H2SO4正極—C：2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）【牛刀小試】GCuC稀H2SO4CuCGCuSO4溶液裝置內(nèi)無氧化還原反應(yīng)發(fā)生——不能形成原電池ZnCuG無水乙醇ZnZnG稀H2SO4GFeFeCuSO4溶液電極不能分擔(dān)氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)——不能形成原電池ZnCu稀H2SO4FeCuCuSO4溶液不能形成閉合電路——不能形成原電池【深化探究】原電池的條件（1）裝置內(nèi)有氧化還原反應(yīng)發(fā)生（2）合適的電極分擔(dān)氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)（3）形成閉合的電路【概括整合】負(fù)極為活潑金屬：承擔(dān)氧化反應(yīng)；正極為不活潑金屬（或石墨）：承擔(dān)還原反應(yīng)。稀H2SO4ZnACFeHCl溶液BDCuZn稀H2SO4稀H2SO4【遷移應(yīng)用】C1.下列裝置中，哪一種可形成原電池?2.將反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2設(shè)計成原電池。判斷正負(fù)極并寫出電極反應(yīng)。C(Cu)FeFeCl3溶液負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：Fe3++e-=Fe2+水果電池發(fā)展中的化學(xué)電源關(guān)于電池你了解多少？你知道電池是如何分類的嗎？形狀各異的電池遵循的工作原理是否相同？1.通過閱讀，你能了解當(dāng)前我們廣泛使用的電池有哪些類別？各類電池的工作原理是否相同？2.你生活中接觸過充電電池嗎？充電電池和普通干電池相比較，具備哪些優(yōu)點？3.燃料電池與干電池、蓄電池（充電電池）的主要區(qū)別是什么？5.你心目中理想的“未來電池”是怎樣的？4.電池的使用，提升了我們的生活質(zhì)量，同時也帶來了哪些消極影響？你對減緩或消除這些消極影響有哪些建議和想法？【合作探究】性能更優(yōu)的——堿性鋅錳電池最早使用的干電池常用的干電池扣式電池能量更高的一次電池最早使用的二次電池——鉛蓄電池鎳鎘電池各類板式電池輕便、靈巧的二次電池氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖高效、環(huán)保的燃料電池資料小貼士：一粒鈕扣電池能污染60萬升水（這是一個人一生的用水量）。一節(jié)一號電池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用價值。電池的內(nèi)容物中，往往含有各類重金屬元素，重金屬污染是導(dǎo)致許多疾病如“水俁病”“痛痛病”的元兇。

中國電池的年產(chǎn)量180多億只，占世界電池總產(chǎn)量的30％以上，年消費量達(dá)70－80億只，但回收率卻不足3％?！締栴}一】在學(xué)習(xí)了各類電池后，有同學(xué)想用以下反應(yīng)設(shè)計電池，你認(rèn)為不可能實現(xiàn)的是：

A.2H2+O2=2H2OB.CH4+2O2=CO2+2H2OC.Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OD.Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4↓+2H2O【問題二】一個同學(xué)斷言：任何燃料電池中，燃料一定在負(fù)極上反應(yīng)，而O2一定在正極上反應(yīng)。另一同學(xué)斷言:“隨著電池的改進(jìn)和發(fā)展，將來有的電池的負(fù)極可以由氧化劑承擔(dān)，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，而還原劑可以在正極上發(fā)生氧化反應(yīng)”，你認(rèn)為可能嗎？展望與探究2