公開課：《化學(xué)電源》課件(1)(1)

1、第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)電源化學(xué)電源廣信二中廣信二中 高二化學(xué)備課組高二化學(xué)備課組 陳陳 道道 樹樹 2019、10、29三維目標(biāo)：三維目標(biāo)：知識與技能:1了解常見化學(xué)電源的分類。2掌握幾種典型化學(xué)電池的電極方程式。3會判斷常見的化學(xué)電源的優(yōu)劣。過程與方法：1. 引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，了解有關(guān)化學(xué)電源和新型化學(xué)電池的相關(guān)知識。2. 培養(yǎng)小組討論、合作探究、歸納總結(jié)的學(xué)習(xí)能力。情感態(tài)度與價值觀：感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀、正確的能源觀。重點(diǎn)：重點(diǎn)：1常見化學(xué)電源電極方程式的書寫。常見化學(xué)電源電極方程式的書寫。2常見化學(xué)電源優(yōu)

2、劣的判斷方法。常見化學(xué)電源優(yōu)劣的判斷方法。難點(diǎn)：難點(diǎn)：1常見化學(xué)電源電極方程式的書寫。常見化學(xué)電源電極方程式的書寫。 2探究化學(xué)電源的研究和發(fā)展方向。探究化學(xué)電源的研究和發(fā)展方向。形形色色的電池形形色色的電池 A A CuZn 稀稀H H2 2SOSO4 4KOH溶液溶液 CH4 O2 2 H2Oa極極 b極極用于汽車的鉛蓄電池和燃料電池用于汽車的鉛蓄電池和燃料電池用于用于“神六神六”的太陽能電的太陽能電池池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池各式各樣的紐扣電各式各樣的紐扣電池池在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過哪些電池，你在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過

3、哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？知道電池的其它應(yīng)用嗎？ 電池電池化學(xué)電池化學(xué)電池太陽能電池太陽能電池原子能電池原子能電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置為電能的裝置1 1、概念、概念: :將化學(xué)能變成電能的裝置將化學(xué)能變成電能的裝置2 2、分類、分類: :一次電池又稱不可充電電池一次電池又稱不可充電電池干電池干電池二次電池又稱充電電池二次電池又稱充電電池蓄電池蓄電池燃料電池燃料電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池化學(xué)電池化

4、學(xué)電池銀銀鋅鋅鈕扣電池鈕扣電池正極：正極：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH負(fù)極：負(fù)極：Zn +2OH-2e- =Zn(OH)2總反應(yīng)：總反應(yīng)： Zn+Ag2O + H2O = Zn(OH)2 +2Ag一次電池一次電池一次電池一次電池普通鋅錳電池普通鋅錳電池鋅筒鋅筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通鋅普通鋅- -錳干電池的結(jié)構(gòu)錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等普通干電池普通干電池優(yōu)點(diǎn)：制作簡單、價格便宜。優(yōu)點(diǎn)：制作簡單、價格便宜。 缺點(diǎn)：放電時間短，電壓下降快。缺點(diǎn)：放電時間短，電壓下降快。堿性鋅堿性鋅-錳干電池錳干電池電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOH負(fù)極：負(fù)極：ZnZnZ

5、n + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2正極：正極：MnOMnO2 22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：多數(shù)只能一次使用，不能充電；價格較貴多數(shù)只能一次使用，不能充電；價格較貴優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：比能量和儲存時間有所提高，適用于大電流和連比能量和儲存時間有所提高，適用于大電流和連 續(xù)放電續(xù)放電電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2堿性電池堿性電池 一次電池一次電池二次電池二次電池鉛蓄電池鉛蓄電池放電過程總反應(yīng)：放電過程總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb + SO42- -2e- =PbSO4 正

6、極：正極：PbO2 + 4H+SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極：負(fù)極：放電過程放電過程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過程逆過程鉛蓄電池鉛蓄電池負(fù)極負(fù)極正極正極充電過程充電過程PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陰極：陰極：陽極：陽極：PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ SO42- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源負(fù)極接電源正極接電源正極充電過程總反應(yīng)：充電過程總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電

7、過程：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放電放電充電充電缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比能量低、廢棄電池污染環(huán)境比能量低、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉價格低廉其它二次電池其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、銀鋅電池、鋰電池、鋰鎳鎘電池、鎳氫電池、銀鋅電池、鋰電池、鋰離子電池離子電池鉛蓄電池鉛蓄電池小結(jié)：化學(xué)電源化學(xué)電源1、一次電池、一次電池2、二次電池、二次電池3、燃料電池、燃料電池鋅錳干電池鋅錳干電池鉛蓄電池鉛蓄電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池掌握每一類典型掌握每一類典型電池的正負(fù)極、電池的正負(fù)極、電極反應(yīng)；

8、電極反應(yīng)；了解了解每一類電池的優(yōu)每一類電池的優(yōu)缺點(diǎn)；對其它電缺點(diǎn)；對其它電池有初步的認(rèn)識池有初步的認(rèn)識研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是（）A負(fù)極反應(yīng)式：AgeAg+BNa+不斷向“水”電池的正極移動C每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移5 mol電子D該電池工作時，電子由MnO2電極向Ag電極 移動練習(xí)：練習(xí)：【解答】解：A銀發(fā)生氧化反應(yīng)，與氯離子結(jié)合生成氯化銀，所以負(fù)極的電級反應(yīng)式為：Ag+CleAgCl，故

9、A錯誤；B陽離子向正極移動，所以鈉離子向正極移動，故B正確；C每生成2molAgCl轉(zhuǎn)移2 mol電子，同時生成1mol Na2Mn5O10，所以每生成1mol Na2Mn5O10，轉(zhuǎn)移2mol電子，故C錯誤；D電子由負(fù)極銀通過外電路向正極MnO2移動，故D錯誤；故選：故選：B。堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅到廣泛應(yīng)用。鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電流總反應(yīng)式為：液，電流總反應(yīng)式為：Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列說法錯誤的是下列說法錯誤

10、的是 （ ）A 電池工作時，鋅失去電子電池工作時，鋅失去電子B 電池正極電極反應(yīng)式為：電池正極電極反應(yīng)式為： 2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D 外電路中每通過外電路中每通過0 2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減電子，鋅的質(zhì)量理論上減少少6 5 g C C練習(xí)：練習(xí)：2017年我國科學(xué)家研發(fā)了一種可充電鎂一溴電池，其工作原理如圖所示，電池的中間是只允許鎂離子通過的離子選擇性膜。電池的總反應(yīng)為Mg+NaBr3NaBr+MgBr2下列說法錯誤的是（）A放電過程中放電過程中Mg2+通過離子選擇性膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)通過離子選擇性膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)B放電時，正極反應(yīng)式為放電時，正極反應(yīng)式為Br3+2e3BrC負(fù)極區(qū)電解液若改為鎂鹽的水溶液，則會發(fā)生副反應(yīng)：負(fù)極區(qū)電解液若改為鎂鹽的水溶液，則會發(fā)生副反應(yīng)： Mg+2H2OMg（OH）2+H2D 充電過程中當(dāng)充電過程中當(dāng)0.1mol Mg2+通過離子選擇性膜時，外電路導(dǎo)線通過離子選擇性膜時，外電路導(dǎo)線 中通過中通過0.1mol電子電子【解答】【解答】解：A、原電源中陽離子向正極移動，所以放電 過程