高中 高二 化學(xué)選擇性必修1 第四章 第一節(jié) 第2課時(shí) 化學(xué)電源1 教學(xué)課件

1、原電池（第二課時(shí)）授課教師：鐘曉欣學(xué)校：深圳大學(xué)附屬中學(xué)化學(xué)（人教版）選擇性必修1 第四章 第一節(jié) 第二課時(shí)原電池 離子移向原電池正極負(fù)極離子導(dǎo)體電子沿導(dǎo)線傳遞產(chǎn)生電流 離子移向 電子 電子發(fā)生 反應(yīng)發(fā)生 反應(yīng)氧化還原失去得到陽(yáng)陰從原電池到化學(xué)電源化學(xué)電源：原電池原理 + 生產(chǎn)工藝01從原電池到化學(xué)電源1800年1836年1860年伏打電池丹尼爾電池普通鋅錳干電池A一次電池一次電池放電后不可再充電一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫做干電池一、一次電池一次電池普通鋅錳電池普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為Zn+2MnO2 + 2NH4Cl =ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O結(jié)合示意

2、圖及反應(yīng)原理分析，該電池放電時(shí)電極反應(yīng)中的正負(fù)極反應(yīng)物、離子導(dǎo)體分別是什么，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式一次電池普通鋅錳電池電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2 + 2NH4Cl =ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O反應(yīng)物離子導(dǎo)體負(fù)極：Zn正極：MnO2NH4Cl負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+正極： +2e-+2MnO2=2NH3 +Mn2O3+H2O一次電池普通鋅錳電池優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉缺點(diǎn)：保存時(shí)間短、電壓下降快01從原電池到化學(xué)電源1800年1836年1860年20世紀(jì)五十年代伏打電池丹尼爾電池普通鋅錳干電池堿性鋅錳干電池A一次電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為Zn2MnO22H2O

3、=2MnOOH+Zn(OH)2 結(jié)合示意圖及反應(yīng)原理分析，該電池放電時(shí)電極反應(yīng)中的正負(fù)極反應(yīng)物、離子導(dǎo)體分別是什么，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式一次電池堿性鋅錳電池電池總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 反應(yīng)物離子導(dǎo)體負(fù)極：Zn正極：MnO2KOH一次電池堿性鋅錳電池一次電池堿性鋅錳電池電池總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 反應(yīng)物離子導(dǎo)體負(fù)極：Zn正極：MnO2KOH負(fù)極：Zn + 2OH 2e =Zn(OH)2 正極：2MnO2 + 2H2O +2e = 2MnOOH + 2OH 一次電池堿性鋅錳電池鋅粉取代鋅筒KOH取代NH4Cl增大接觸面積加快反

4、應(yīng)速率減少電池內(nèi)阻電流大電壓高壽命長(zhǎng)一次電池堿性鋅錳電池優(yōu)點(diǎn)：電流大、電壓高、壽命長(zhǎng)缺點(diǎn)：不可重復(fù)使用二次電池二、二次電池二次電池又稱為可充電電池或蓄電池放電后可充電而反復(fù)使用01二次電池鉛酸蓄電池1859年鉛酸蓄電池二次電池鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為PbPbO22H2SO4 = 2PbSO42H2O充電時(shí)反應(yīng)與該過(guò)程相反結(jié)合示意圖及反應(yīng)原理分析，該電池放電時(shí)電極反應(yīng)中的正負(fù)極反應(yīng)物、離子導(dǎo)體分別是什么，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式二次電池鉛酸蓄電池反應(yīng)物離子導(dǎo)體負(fù)極：Pb正極：PbO2H2SO4電池總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4 = 2PbSO42H2O二次電池鉛酸蓄電池二次電池鉛酸蓄電

5、池反應(yīng)物離子導(dǎo)體負(fù)極：Pb正極：PbO2H2SO4電池總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4 = 2PbSO42H2O負(fù)極：Pb + 2e- =PbSO4 正極：PbO2 +4H+ + +2e- =PbSO4 +2H2O二次電池鉛酸蓄電池電池總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4 = 2PbSO42H2O鉛酸蓄電池的電極反應(yīng)物和放電后的產(chǎn)物，均以固體的形式附著在電極材料表面，充、放電時(shí)可以互相轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)電池的重復(fù)使用。負(fù)極：Pb + 2e- =PbSO4 正極：PbO2 +4H+ + +2e- =PbSO4 +2H2O二次電池鉛酸蓄電池優(yōu)點(diǎn)：電流穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉缺點(diǎn)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量輸出的電能少

6、（比能量低）廢棄電池污染環(huán)境01二次電池鋰離子電池1958年10月5日，瑞典的一家醫(yī)院中，醫(yī)生為心臟病病人植入了世界上首例埋藏式心臟起搏器，該病人幸運(yùn)地依賴起搏器使他的生命延續(xù)了42年，終年83歲，一生共消耗25臺(tái)心臟起搏器。心臟起搏器的電源應(yīng)該具備什么特點(diǎn)？體積小、質(zhì)量輕、比能量高01二次電池鋰離子電池轉(zhuǎn)移1mol 電子時(shí)消耗金屬的質(zhì)量金屬LiNaMgAlKCaFeNiZnPb質(zhì)量 /g72312939202829.532.5103.501二次電池鋰離子電池1859年鉛酸蓄電池鋰離子電池1976年01二次電池鋰離子電池金屬Li 作為電極材料時(shí)注意事項(xiàng)性質(zhì)：還原性強(qiáng)，易與水、氧氣反應(yīng)注意事項(xiàng)：

7、使用非水體系電解液 密封保存隔絕空氣01二次電池鋰離子電池鋰離子電池工作原理示意圖反應(yīng)物離子導(dǎo)體負(fù)極：Li正極：LiCoO2六氟磷酸鋰的碳酸酯溶液(無(wú)水)鈷酸鋰嵌鋰石墨01二次電池鋰離子電池鋰離子電池工作原理示意圖電池總反應(yīng)：LixCy + Li1-xCoO2 = LiCoO2 + Cy負(fù)極：LixCy - xe- = xLi+ + Cy正極：Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- = LiCoO201課堂總結(jié)化學(xué)電源一次電池二次電池未來(lái)新型電源堿性鋅錳電池鉛酸蓄電池鋰離子電池普通鋅錳電池(干電池)(蓄電池或可充電電池)1下列是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)，理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是A2Al

8、+ 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2B2H2O 2H2 + O2C2FeCl3 +Fe = 3FeCl2DCH4 + 2O2 CO2 + 2H2O隨堂練習(xí)2把A、B、C、D四種金屬浸在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池，若A、B相連時(shí)，陰離子移向A；C、D相連時(shí)，D上有氣泡逸出；A、C相連時(shí)，A極減輕；D插入B的鹽溶液中有B析出。則四種金屬的活潑性順序由大到小排列為AABCDBACBDCACDBDBDCA隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)3微型銀鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液，電池總反應(yīng)為Ag2O + Zn + H2O = 2Ag + Zn(OH)2，下列說(shuō)法正確的是A電池工作過(guò)程中，KOH溶液濃度降低B電池工作過(guò)程中，電解液中OH-向正極遷移C負(fù)極發(fā)生反應(yīng)Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2D正極發(fā)生反應(yīng)Ag2O + 2H+ + 2e- = 2Ag + H2O隨堂練習(xí)4如圖是鉛蓄電池構(gòu)造示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A鉛蓄電池充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B電池放電時(shí)，電子由Pb板通過(guò)導(dǎo)線流向PbO2板C電池放電時(shí)，H移向PbO2板D負(fù)極反應(yīng)：Pb 2e- = PbSO4隨堂練習(xí)5一種新型的鋰