第二课时_发展中的化学电源

1、学习目标学习目标 1.练习上节课有关原电池的内容并会写练习上节课有关原电池的内容并会写原电池反应原电池反应 2.了解常见的化学电源的种类及其工作了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道他们在生产，生活中的实际原理，知道他们在生产，生活中的实际应用应用 能自发的发生氧化还原反应能自发的发生氧化还原反应两种活泼性不同的金属两种活泼性不同的金属金属和非金属导体金属和非金属导体(石墨石墨)电解质溶液或熔融电解质电解质溶液或熔融电解质 闭合回路闭合回路: :电极用导线相连或直接接触电极用导线相连或直接接触两个电极两个电极（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）Zn片：片： Zn 2e- = Z

2、n2+Cu片：片：2H+2e- = H2 （铜片在这里起（铜片在这里起传导电子传导电子的作用）的作用）电极反应式：电极反应式：Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2电极反应总式：电极反应总式： 2 2.Zn.ZnCuCuH H2 2SOSO4 4原电池的工作原理：原电池的工作原理：电荷流向电流流向：电荷流向电流流向： 外电路：电子由负极流向正极，外电路：电子由负极流向正极， 电流由正极流向负极电流由正极流向负极 内电路：阴离子移向负极，内电路：阴离子移向负极， 阳离阳离 子移向正极，子移向正极， 电流由负极流向电流由负极流向 正极正极原电池正、负极的判断方

3、法原电池正、负极的判断方法 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B 结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe F

4、e + Cu+ Cu2+2+ = Cu + Fe = Cu + Fe2+2+设计成一个原电池。设计成一个原电池。1 1、电解液：、电解液： 硫酸铜、氯化铜、硝硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液酸铜等可溶性铜盐溶液 2 2、电极材料：、电极材料： 负极：铁，负极：铁， 正极：铜、石墨或比正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属铁不活泼的其他金属1、电解液：、电解液： 。2、电极材、电极材料：料： 正极正极 ，负极，负极 。3、电极反应式电极反应式 ：负极负极: .正极正极: . Fe 2e - = Fe 2+ Cu2+ +2e - = Cu 请在图上标出电子的流动方向和电流方向请在图上标出电子的

5、流动方向和电流方向, 并判断正负极，写出电极反应式和总反应式并判断正负极，写出电极反应式和总反应式. H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) ZnCu负极负极( ): .正极正极( ): .总反应式总反应式: .负极负极( ): .正极正极( ): .总反应式总反应式: . AgFeZn Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + CuFe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2 Ie-e-I二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源 发展中的化学电源化学电池化学电池一次性电池：

6、如干电池一次性电池：如干电池二次电池（可充电电池）：铅蓄二次电池（可充电电池）：铅蓄电池等电池等燃料电池：氢氧燃料电池燃料电池：氢氧燃料电池1.干电池 干电池干电池锌锰电池锌锰电池负极负极 Zn 2e- =Zn2+ 正极：碳棒正极：碳棒电解质溶液：电解质溶液：NH4Cl、淀粉糊、淀粉糊碱性碱性干电池：将普通干电池中干电池：将普通干电池中的的NH4Cl换成换成KOH 总反应Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3负极负极 Zn 2e- =Zn2+ 正极：正极：2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-2.充电电池(1)铅蓄电池铅蓄电池铅蓄电池的反应原理铅蓄电池的反应原理负极：负

7、极： Pb - 2e- +SO42- = PbSO4正极：正极：PbO2+4H+ SO42- +2e-= PbSO4+2H2O总反应：总反应：PbO2 PbH2SO4= 2PbSO4+2H2OPbO2 PbH2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电镍镉充电电池镍镉充电电池密封、体积小、寿命长。密封、体积小、寿命长。镉（镉（Cd）作负极，作负极，NiO（OH）作正极。）作正极。以以KOH作电解质作电解质。但镉有毒。但镉有毒。锂离子充电电池锂离子充电电池 优点：质量轻、容量大、放电时间长。优点：质量轻、容量大、放电时间长。锂电池是一种高能电池，锂作为负极，锂电池是一种高能电池，锂作为负极，

8、技术含量高，有质量轻、体积小、电压技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。博器、火箭、导弹等的动力电源。 3. 燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池不断排出电池 氢氧燃料电池反应氢氧燃料电池反应:负极（负极（Pt）：）：2H2 4e- +4OH 4H2O正极

9、（正极（Pt）: O2 +4e- +2H2O 4OH(1)KOH作导电液作导电液(2)H2SO4作导电液作导电液负极（负极（Pt）：）：2H2 4e- 4H+正极（正极（Pt）: O2 + 4e- + 4H+ 2H2O总反应总反应: 2H2+ O2 2H2O使用燃料电池的汽车使用燃料电池的汽车使用燃料电池的汽车 3、银锌电池广泛用作电子仪器的电源，它、银锌电池广泛用作电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：的充电和放电过程可以表示为： 在此电池放电时，负极上发生反应的物质在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（是（ ） A、Ag B、Zn（OH）2 C、Ag2O D、Zn2Ag+Zn（O

10、H）2 Ag2O +Zn+H2O充电充电放电放电D （）（）a a极是（）极，电极反应式是极是（）极，电极反应式是（）（）（）（）b b极是（）极，电极反应式是（极是（）极，电极反应式是（ ）美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其结构如右图所示。两是一种新型的化学电源，其结构如右图所示。两个电极均由多孔碳个电极均由多孔碳制成，通入的气体在制成，通入的气体在 空隙中逸出空隙中逸出, , 并在电并在电 极表面放电。极表面放电。负负2 2- -e e- - + 4OH+ 4OH- - = 4H= 4H2 2O O正正 O O2 2 + +

11、 2H2H2 2O O + +e e- - = 4OH = 4OH- -回答：回答： ( (燃料电池燃料电池) )宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：为：2H2H2 2O O2 22H2H2 2O O，试写出电解质溶液为盐酸时的电，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和电解质溶液的极反应式，并指出各电极和电解质溶液的PHPH值的变化，值的变化，若电解质溶液为若电解质溶液为KOHKOH时又如何？时又如何？1 1、电解质为盐酸时：、电解质为盐酸时： 负极：负极：2H2H2 24e4e- - 4H4H PHPH值变小值变小 正极：正极：O O2 24H4H4e4e- -2H2H2 2O PH