選修四-化學(xué)電源-優(yōu)質(zhì)課

1.組成原電池的條件復(fù)習(xí)2.原電池中正負(fù)極的判斷第一頁(yè)，共27頁(yè)。發(fā)明電池的故事

伏特是意大利帕維亞大學(xué)的研究電學(xué)的物理學(xué)家.有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖學(xué)家的一篇論文,說動(dòng)物肌肉里貯存著電,可以用金屬接觸肌肉把電引出來.看了這篇論文,伏特非常興奮,便決定親自來做這個(gè)實(shí)驗(yàn).他用許多只活青蛙反復(fù)實(shí)驗(yàn),終于發(fā)現(xiàn),實(shí)際情況并不像加伐尼所說的那樣,而是兩種不同的金屬接觸產(chǎn)生的電流,才使蛙腿的肌肉充電而收縮.

為了證明自己的發(fā)現(xiàn)是正確的,伏特決定更深入地了解電的來源。

為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn),人們把電壓的計(jì)量單位叫做伏特,簡(jiǎn)稱伏,符號(hào)V。第二頁(yè)，共27頁(yè)。

形形色色的電池

A

CuZn

稀H2SO4KOH溶液CH4O2H2Oa極b極第三頁(yè)，共27頁(yè)。用途廣泛的電池用于汽車的鉛蓄電池和燃料電池化學(xué)電池第四頁(yè)，共27頁(yè)。用途廣泛的電池用于“神六”的太陽能電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池各式各樣的紐扣電池第五頁(yè)，共27頁(yè)。化學(xué)電池的分類化學(xué)電池

一次電池

二次電池

燃料電池

是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電池。電池中的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行一次氧化還原反應(yīng)并放電之后，就不能再次利用。又稱充電電池或蓄電池。放電后經(jīng)充電可使電池中的活性物質(zhì)獲得再生，恢復(fù)工作能力，可多次重復(fù)使用。第六頁(yè)，共27頁(yè)。閱讀課文P74頁(yè)并回答下列問題：1、化學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？2、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？能量轉(zhuǎn)換效率高、供能穩(wěn)定可靠、使用方便、易于維護(hù)、并可在各種環(huán)境下工作單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，即比能量的大?。惠敵龉β实拇笮〖幢裙β实拇笮∫约半姵氐拇鎯?chǔ)時(shí)間的長(zhǎng)短第七頁(yè)，共27頁(yè)。普通鋅錳干電池

優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。

缺點(diǎn)：放電時(shí)間短、電壓下降快、放電后久置，電解質(zhì)溶液流出腐蝕電器一、一次電池第八頁(yè)，共27頁(yè)。Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2

2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–

總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

堿性電池

堿性鋅錳電池：(-)Zn│KOH│MnO2(+)氫氧化氧錳負(fù)極:正極:第九頁(yè)，共27頁(yè)。優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析缺點(diǎn)：多數(shù)只能一次使用，不能充電；價(jià)格較貴優(yōu)點(diǎn)：

比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電其它一次電池鋅銀電池、鋰電池第十頁(yè)，共27頁(yè)。

鋅銀電池—紐扣電池

(-)Zn│KOH│Ag2O

(+)總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2AgZn+2OH--2e-=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-負(fù)極(Zn)：正極(Ag2O)：第十一頁(yè)，共27頁(yè)。鋰電池

鋰電池是新一代高能電池，目前已研究成功多種鋰電池，其中用廉價(jià)的r-MnO2作正極活性材料，電解質(zhì)溶液是LiClO4溶于碳酸丙烯和二甲基氧乙烷的混合有機(jī)溶劑中，濃度為1mol/L，電池反應(yīng)為：負(fù)極的反應(yīng)：Li-e-=Li+正極的反應(yīng)：Li++MnO2+e-=LiMnO2

電池總反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2第十二頁(yè)，共27頁(yè)。第十三頁(yè)，共27頁(yè)。鉛蓄電池二、二次電池第十四頁(yè)，共27頁(yè)?？偡磻?yīng)：

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)

負(fù)極（Pb）

Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極（PbO2）

PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)

+2H2O(l)

鉛蓄電池放電的電極反應(yīng)：

(-)Pb│H2SO4│PbO2(+)

思考：1、放電過程中溶液的Ph如何變化？2、放電過程中兩個(gè)電極板質(zhì)量如何變化？第十五頁(yè)，共27頁(yè)。陰極

PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+

SO42-(aq)

陽極

PbSO4(s)

+2H2O(l)

-2e-=PbO2(s)

+4H+(aq)

+

SO42-(aq)

總反應(yīng)：

2PbSO4(s)

+2H2O(l)

=Pb(s)

+PbO2(s)

+2H2SO4(aq)鉛蓄電池充電的反應(yīng)：接電源負(fù)極接電源正極鉛蓄電池的充放電過程：2PbSO4(s)+2H2O(l)

放電充電Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)第十六頁(yè)，共27頁(yè)。優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池……第十七頁(yè)，共27頁(yè)。小結(jié)：書寫電極方程式注意事項(xiàng)1．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)。如：Zn2+在堿性環(huán)境中以Zn(OH)2形式存在。第十八頁(yè)，共27頁(yè)。鎘鎳電池Cd+2NiO(OH)+2H2O

2Ni(OH)2+Cd(OH)2放電充電鎘鎳電池總反應(yīng)：Cd+2OH--2e-==Cd(OH)2

2NiO(OH)+2H2O+2e-==2Ni(OH)2+2OH-負(fù)極：正極：第十九頁(yè)，共27頁(yè)。典例分析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-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A．電池工作時(shí)，鋅失去電子B．電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-═2MnOOH+2OH-(aq)C．電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D．外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5gC第二十頁(yè)，共27頁(yè)。分析：A、根據(jù)總反應(yīng)可知Zn被氧化，為原電池的負(fù)極，故A正確；

B、根據(jù)電池總反應(yīng)式為：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，可知反應(yīng)中Zn被氧化，為原電池的負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，MnO2為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為

2MnO2(s)+H2O(1)+2e-═2MnOOH(s)+2OH-(aq)，故B正確；

C、原電池中，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，故C錯(cuò)誤；

D、負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，外電路中每通過0.2mol電子，消耗的Zn的物質(zhì)的量為0.1mol，質(zhì)量

為0.1mol×65g/mol=6.5g，故D正確．

故選C．第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。課堂回顧化學(xué)電源一次電池二次電池燃料電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

負(fù)極：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2正極：2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–總反應(yīng)：Pb(s)

+PbO2(s)

+2H2SO4(aq)=

2PbSO4(s)

+2H2O(l)

負(fù)極：Pb(s)+

SO42-(aq)

-2e-=PbSO4(s)正極：PbO2(s)

+4H+(aq)

+

SO42-(aq)

+2e-=PbSO4(s)

+2H2O(l)

一、二、堿性鋅錳電池鉛蓄電池第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。課堂達(dá)標(biāo)第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。增大負(fù)正負(fù)第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。作業(yè)：

完成優(yōu)化練習(xí)第一課時(shí)第二十五頁(yè)，共27頁(yè)。祝同學(xué)們學(xué)習(xí)進(jìn)步再見第二十六頁(yè)，共27頁(yè)。九九電影網(wǎng)九九電影網(wǎng)

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