化學(xué)能與電能第二課時自己用優(yōu)秀課件

化學(xué)能與電能第二課時自己用第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五5.如何書寫電極反應(yīng)方程式負(fù)極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+負(fù)極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+正極（石墨）：2H++2e-=H2↑正極（銅片）：Cu2++2e-=Cu總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑總反應(yīng):

Zn+Cu2+=Zn2++Cu第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五電極反應(yīng)方程式的書寫方法負(fù)極：較活潑金屬（a）電極反應(yīng)：a-ne-=an+(氧化反應(yīng))正極：較不活潑金屬或非金屬（b）電極反應(yīng)：Cm++me-=C(還原反應(yīng))第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五例1：寫出下列裝置中的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式AMgAlH2SO4AMgAlNaOHACu石墨FeCl3例2：鉛蓄電池的總電池反應(yīng)為:PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O寫出正負(fù)極的電極反應(yīng)方程式第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五例3：銀鋅紐扣電池的正極殼填充Ag2O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。反應(yīng)式為：2Ag+Zn(OH)2

Zn+Ag2O+H2O寫出其電極反應(yīng)方程式

充電放電例4：1991年，我國首例以鋁——空氣——海水為材料組成的新型電池用作航海標(biāo)志燈。該電池總反應(yīng)為：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3寫出其電極反應(yīng)方程式。第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五例5：燃料電池（1）氫氧燃料電池（2）甲醇燃料電池第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五1、先確定原電池的正負(fù)極，列出正負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì)，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。2、注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。3、若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2，且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+，且水必須寫入正極反應(yīng)式中，與O2結(jié)合生成OH-，若電解質(zhì)溶液為酸性，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH－，且H+必須寫入正極反應(yīng)式中，與O2結(jié)合生成水。4、正負(fù)極反應(yīng)式相加（電子守恒）得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。小結(jié)：第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五6、原電池原理的應(yīng)用①加快反應(yīng)速率：（形成原電池反應(yīng)，反應(yīng)速率加快）

例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。②揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。

鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕

第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五

防止鋼鐵腐蝕：在鋼鐵的表面焊接比Fe更活潑的金屬（如Zn），組成原電池后，使Fe成為原電池的正極而得到保護(hù)。鋼鐵的析氫腐蝕：負(fù)極：Fe–2e-=Fe2+

正極：2H++2e-=H2↑鋼鐵的吸氧腐蝕：負(fù)極：2Fe–4e-=2Fe2+正極：2H2O+O2+4e-=4OH-第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五[例]

X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y是電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序?yàn)?)Ａ．Ｘ＞Ｙ＞ＺＢ．Ｘ＞Ｚ＞ＹＣ．Ｙ＞Ｘ＞ＺＤ．Ｙ＞Ｚ＞ＸC因?yàn)閄置換出Z,所以金屬性Ｘ＞Ｚ負(fù)極的金屬較活潑,所以Ｙ＞Ｘ③判斷金屬活動性的強(qiáng)弱一般說來:活潑金屬作負(fù)極,較不活潑的金屬作正極第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五

請結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設(shè)計(jì)成一個原電池。1、電解液：

。2、電極材料：正極

，負(fù)極

。3、電極反應(yīng)式：負(fù)極:.正極:.1、電解液：硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等可溶性銅鹽溶液2、電極材料：負(fù)極：鐵，正極：銅、石墨或比鐵不活潑的其他金屬

Fe－2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu

④制作化學(xué)電源第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五二、發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五1）化學(xué)電池有三大類型：

、

、

.

一次性電池二次電池燃料電池

2）特點(diǎn)：①一次電池：不可充電，如干電池（又稱為鋅錳電池，是最早使用的化學(xué)電池）②二次電池：可循環(huán)利用，放電過程是將

能轉(zhuǎn)化為

能；充電過程是將

能轉(zhuǎn)化為

能。③燃料電池：可不斷充入氧化劑、還原劑連續(xù)使用，最理想的燃料是

。（1）產(chǎn)物為水，無污染（2）與其它能源比，反應(yīng)相同質(zhì)量，放出能量多（3）來源廣化學(xué)電

電化學(xué)H2

第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五負(fù)極：Zn–2e-=Zn2+正極：2NH4++2e-=2NH3+H2總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2其他干電池：堿性鋅-錳干電池、銀-鋅紐扣電池等優(yōu)點(diǎn)：攜帶方便缺點(diǎn)：電量小，污染大干電池（負(fù)極）（正極）鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2和

H2O等1、干電池結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)原理第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五(2)堿性鋅錳干電池隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅－錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解質(zhì)溶液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五2、鉛蓄電池（二次電池）第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五鉛蓄電池:電極：Pb為負(fù)極,PbO2為正極.電解液:30%的H2SO4溶液電極反應(yīng)式:負(fù)極(Pb)：

Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4正極(PbO2)

PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e-＝PbSO4＋2H2O總電池反應(yīng):PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O優(yōu)點(diǎn)：可反復(fù)使用

缺點(diǎn)：污染大第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五3、銀鋅電池正極殼填充Ag2O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。反應(yīng)式為：2Ag+Zn(OH)2

Zn+Ag2O+H2O

充電放電1970-1975,開發(fā)了先進(jìn)的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。1975-1983,為美國海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。1979-1987,為美國國家能源部發(fā)展電動車用的鎳鋅電池。1998-1992,為美國海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五銀鋅電池Zn為負(fù)極,Ag2O為正極電解液:KOH溶液電極反應(yīng)式:負(fù)極:Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2正極:Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－總反應(yīng)式:

Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五4、鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放電充電負(fù)極材料：Cd，正極材料：涂有NiO2，電解質(zhì)：KOH溶液。反應(yīng)式如下：第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五5、鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長。第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五6、新型燃料電池燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五氫氧燃料電池工作原理第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五它是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。電極反應(yīng)為負(fù)極：2H2+4OH--4e-4H2O正極：O2+2H2O+4e-4OH-總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。電極反應(yīng)：負(fù)極：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-＝8OH-總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O（1）氫氧燃料電池（2）新型燃料電池第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五其他電池空氣電池第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五廢電池對環(huán)境的危害電池中含有汞、鎘、鉛等有毒金屬。隨意丟棄廢電池會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。上世紀(jì)50年代，震驚世界的日本“水俁病”就是因汞中毒引起的。第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五“痛痛病”是因鎘中毒引起的。第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五有關(guān)資料顯示：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。第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五中國電池的年產(chǎn)量180多億只，占世界電池總產(chǎn)量的30％以上，年消費(fèi)量達(dá)70－80億只，但回收率卻不足２％。第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五減少污染節(jié)約資源第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五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)+Mn2O3(s)下列說法錯誤的是（）A.電池工作時，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為：

2MnO2(s)+H2O(1)+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D.外電路中每通過O.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g課堂練習(xí)C第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五2.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為：

在此電池放電時,負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()

A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn充電放電2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2OC第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五3.氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：

根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是（）A.電池放電時，H2是負(fù)極

B.電池放電時，氫元素被氧化

C.電池充電時，鎳元素被還原

D.電池充電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能充電放電H2+NiO(OH)2Ni(OH)2+H2OC第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五4.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五⑤④(∨)(∨)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五⑦⑥(×)(∨)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+Cu2++2e-＝CuZn+Cu2+＝Zn2++Cu或Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五⑧⑨(×)(∨)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑第三十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五5.如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，