6.1.3化學電源與電極反應式的書寫課件高一下學期化學人教版

第六章

化學反應與能量變化人教版高中化學必修第二冊第一節(jié)第三課時化學電源21.了解一次電池、二次電池、燃料電池等發(fā)展中的化學電源的特點。2.了解電池的優(yōu)缺點和研制新型電池的重要性，形成保護環(huán)境的意識。3.能正確書寫簡單化學電源的電極反應式。電極反應式的書寫

本節(jié)重難點BENJIEZHONGNANDIAN3負極：電子流出的電極、價升高發(fā)生氧化反應正極：電子流入的電極、價降低發(fā)生還原反應電子方向：離子方向：電極反應式：負極→導線→正極（電子不下水）陽離子（正電荷）→正極陰離子（負電荷）→負極（正向正，負向負）負極：Zn-2e-=Zn2+正極：2H++2e-=H2↑總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑外電路內(nèi)電路溫故知新原電池的工作原理4化學電源根據(jù)原電池原理，人們研制出很多結(jié)構(gòu)和功能各異的化學電池，以滿足不同的用電需要。5化學電源的分類6一、一次電池鋅銀電池鋰錳電池堿性鋅錳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，也叫做干電池7優(yōu)點：制作簡單，便于攜帶，價格便宜；缺點：放電時間短，電壓下降快；容易漏液（鋅外殼變薄）糊狀NH4Cl顯酸性）總反應Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O負極：Zn-2e-=Zn2+正極：

+2e-+2MnO2=2NH3↑+Mn2O3+H2O0+4+2+3普通鋅錳電池Zn—MnO2

—NH4Cl8二、二次電池（充電電池）充電電池又稱二次電池，放電時所進行的氧化還原反應，在充電時又逆向進行，使電池恢復到放電前的狀態(tài)。鉛酸蓄電池鎳氫電池鋰離子電池9電池總反應：Pb＋PbO2＋4H++2SO42-2PbSO4＋2H2O負極：Pb+

–2e-=PbSO4正極：PbO2+4H++

+2e-=PbSO4+2H2O30%稀硫酸+40+21、鉛酸蓄電池Pb—PbO2—H2SO4轉(zhuǎn)移電子2mol，消耗

molH2SO4，負極質(zhì)量

、

g，正極質(zhì)量

、

g；

molH+移向

極，

molSO42--移向

極；工作時電解質(zhì)的濃度

，密度

；；2增大96增大264正1負減小減小10鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代的趨勢鎳鎘電池電極反應(KOH為電解液)：用途：2NiO(OH)+2H2O+Cd2Ni(OH)2+Cd(OH)2放電充電廣泛用于收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等H2+NiO(OH)2Ni(OH)2+H2O

放電充電Cd—NiO(OH)——KOH2、鎳鎘電池11C1.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應為：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．電池正極反應為：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-===Mn2O3(s)+2OH-(aq)C．電池工作時，負極附近溶液堿性增強D．外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g三、化學電源原理的應用122.銀鋅電池用途廣泛，可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：2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，此電池放電時負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是(

)DA．Ag

B．Zn(OH)2C．Ag2O

D．Zn三、化學電源原理的應用133.鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S負極：

；正極：

。8Li-8e-===8Li+

三、化學電源原理的應用14一種連續(xù)地將燃料與氧化劑（常為O2）的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學電池。1高效、環(huán)保2.能量轉(zhuǎn)化率高(超過80%)，有利于節(jié)約能源3.兩電極可為同種材料

電極不參與反應，只起導電作用4.燃料不能儲存（體積較大、附屬設(shè)備較多）質(zhì)子交換膜O2H2/CH4/CH3OH負極正極四、發(fā)展中的燃料電池15O2------(正)--化合價降低--得電子----還原反應-----陽離子移向燃料---(負)--化合價升高--失電子----氧化反應-----陰離子移向①總反應：燃燒方程(不寫燃燒條件，沒有燃燒現(xiàn)象)②正極(O2)：酸性:O2+4H++4e-

=2H2O堿性/中性:O2＋4e-+2H2O=4OH-O2--4e-③負極(燃料)：[注意：必要時乘系數(shù)；移項，除e-外前面不可為”-”]無OH--無H+1.原理2.燃料電池電極反應式的書寫方法四、發(fā)展中的燃料電池16H2SO4(aq)H2O2—+負極：2H2-4e-

=4H+正極：O2+4e-

+4H+

=2H2O總反應：2H2+O2=2H2O酸性:氫氧燃料電池NaOH(aq)H2O2—+堿性:負極：2H2-4e-+4OH-=4H2O正極：O2+4e-

+2H2O=4OH-總反應：2H2+O2=2H2O17用于“神六”的太陽能電池微型混合燃料電池攝像機專用電池筆記本電腦專用電池181.以氫氣、甲烷、乙醇為例，為汽車選擇燃料：(1)比較相同質(zhì)量的燃料燃燒時放出熱量的多少，并結(jié)合燃料的物質(zhì)狀態(tài)分析其優(yōu)劣已知：(2)從來源、環(huán)保等其他角度分析不同燃料的優(yōu)劣2.你最終選擇了哪種燃料和能量轉(zhuǎn)化方式？在選擇時重點考慮了哪些因素？3.通過了解車用能源的發(fā)展過程，你得到什么啟示？2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－5571.6kJ/molCH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3kJ/molC2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－119鎳氫電池商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池商品化世界中國第一個電池無批量生產(chǎn)干電池發(fā)明可充電鉛酸電池無無生產(chǎn)干電池和鉛蓄電池生產(chǎn)可充電鐵鎳電池生產(chǎn)堿性電池開始研究堿性電池鎳氫電池商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池商品化砷化鎵薄膜電池進入國際空間站2019砷化鎵薄膜電池光轉(zhuǎn)化率突破性進展……185918961911196019901991199520002018？電池的歷史1800201.氫氧燃料電池已用于航天飛機，它是以鉑作電極，KOH溶液作電解質(zhì)，正極反應為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，負極反應為：2H2＋4OH－－4e－===4H2O，下列敘述不正確的是(

)A．H2在負極發(fā)生氧化反應B．燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達100%C．是一種高效、環(huán)保的發(fā)電裝置D．供電時的總反應為：2H2＋O2===2H2OB21

BA．①③⑤B．②④⑥C．④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③223.一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀，負極上的反應為：CH3CH2OH－4e－＋H