高一化学必修第二章第二节化学能和电能教学

1、关于高一化学必修第二章第二节化学能与电能教学第一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月第二节 化学能与电能一、化学能与电能的相互转化第二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。第三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月思考与交流 在你的生活与学习中，或你了解的范围里，还有那些需要使用电池的产品或器具？各使用什么样的电池？电池的广泛应用第四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月估计在2050年火电仍居首位 火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？2001年我国发电总量构成图第五张

2、，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月化学能热能机械能电能燃烧蒸汽发电机1.火力发电的原理一、化学能与电能的相互转化第六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月2.火力发电的利弊分析 思考1：火力发电有何利与弊？燃料燃烧转化为电能后，社会中应用最广泛、使用最方便。利弊产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成酸雨，破坏生态环境；会产生二氧化碳，会使地球的温室效应恶化。 思考2：假设你是电力工程师，面对这些利弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电b、研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方

3、便。第七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月化学能电能？（阅读教材P40页，回答问题）1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从还原剂区域流向氧化剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。第八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月3.原电池：把化学能转变为电能的装置。实验2-4原电池原理的动画模拟化学能电能？第九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电极材料

4、现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失得Zn2e- Zn2+2H+ 2e- H2负极正极Zn+ 2H+ Zn2+ + H2有气体产生Zn片溶解第十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月与 原 电 池 相 关 的 概 念1.电路：外电路内电路电子流向：失电子的一极流向得电子的一极电流方向：与电子流动方向相反阴离子流动方向与电子流动方向一致阳离子流动方向与电流方向一致2.电极：正极：电子流入的一极（Cu）负极：电子流出的一极（Zn）3.电极反应式：正极： 2H+ 2e- H2负极： Zn2e- Zn2+4.总反应式：Zn+ 2H+ Zn2+ + H2第十一张，PP

5、T共一百二十一页，创作于2022年6月原电池“负极出电子，电子回正极”发生失电子的氧化反应发生得电子的还原反应一、原电池工作原理第二课时第十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月氧化反应Zn-2e-=Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液失e-,沿导线传递，有电流产生还原反应2H+2e-=H2阴离子阳离子总反应：负极正极 2H+2e-=H2Zn2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）第十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月探究讨论:下列装置能否作为原电池ZnZn与稀硫酸进行

6、实验.Zn石墨与稀硫酸进行实验.FeZn与稀硫酸进行实验.CuZn与乙醇进行实验.CuZn与一瓣柑桔(或一个苹果)进行实验.CuZn与硫酸铜溶液进行实验.第十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电极材料介质同一容器现象能否形成原电池ZnZn稀硫酸Zn石墨FeZnCuZn乙醇CuZn一瓣柑桔CuZn硫酸铜溶液第十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月二、原电池的构成条件 1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。 相对活泼的金属作负极2、电解质溶液。3、电极用导线相联构成闭合回路。4、必须有自发进行的氧化还原反应。负极：电子流出的电极(较活泼的金属)

7、正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、 石墨等)第十六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）第十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电极材料电子流向反应类型组 成 负 极 正 极 电解质相对活泼的金属流出电子氧化反应酸、碱或盐的溶液相对不活泼的金属（或能导电的非金属）流入电子还原反应原电池的组成复习第十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月普通锌锰电池碱性电池 镍镉电池小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池 第十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月干电池 上图是锌锰干电池第二十张，PPT共一百二十一页

8、，创作于2022年6月干电池负极：Zn 2e- = Zn2+（负极）（正极）2NH4+ 2e- = 2NH3+H2总反应：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2正极：锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等第二十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月干电池负极：Zn 2e- = Zn2+（负极）（正极）正极：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2总反应：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(

9、NH3)4Cl2其他干电池：碱性锌-锰干电池、银-锌纽扣电池等优点：携带方便缺点：电量小，污染大锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等第二十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月2、蓄电池（1）铅蓄电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。写出电极反应式。第二十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月铅蓄电池第二十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月铅蓄电池第二十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月铅蓄电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

10、Pb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O第二十六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月铅蓄电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O其他蓄电池：镍-镉蓄电池、银-锌蓄电池等优点：可反复使用 缺点：污染大第二十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 随着用电器朝着小型化、多功能

11、化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。 体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。第二十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月银锌电池正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反应式为：2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O 写出电极反应式。充电放电1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍

12、锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。第二十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月镉镍电池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放电充电负极材料：Cd ，正极材料：涂有NiO2 ，电解质：KOH溶液。反应式如下：写出电极反应式。第三十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月氢氧燃料电池第三十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月氢氧燃料电池Pt电极H2O2氢氧燃料电池模拟KOH航天技术上使用的一种电池，它具有高能、轻便、不污染环境等优点。用Pt做电极，KOH溶液做电解液，因其反应与氢氧燃烧相似，故称为氢氧

13、燃烧电池。请写出各电极的电极反应。若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应第三十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月新型燃料电池 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，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池第三十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月燃料电池 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器” 2H2 + O2 = 2H2O点燃氢氧燃料电池多孔性金属电极，具有催化性能第三十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月燃料电池 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”2 H2 + O2 = 2 H

14、2O点燃氢氧燃料电池 常见的燃料电池还有甲烷燃料电池、铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等优点：效率高、无污染，装置可持续使用多孔性金属电极，具有催化性能第三十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。第三十六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池第三十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月减 少 污 染节 约 资 源第三十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月练习1、请同学们根据原电池的原理，指出下列原电池的正极与负极分别是

15、什么？写出电极反应式和总反应方程式。思考：若将该装置中的电解质溶液换成氯化铁溶液或盐酸，又作何解答？第三十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月练习2判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.()()()2H+2e-H2负极：总反应：正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2第四十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月()()负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e-Fe2+Cu2+2e-CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4第四十

16、一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 ()()负极：正极：总反应：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu第四十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月()()负极：正极：总反应：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2或 Fe+H2SO4FeSO4+H2第四十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月3.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是4。试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池.Zn

17、+ 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag.2Fe3+Fe=3Fe2+( D )( ZnAgNO3C )( FeFe2(SO4)3C )A. 铁圈和银圈左右摇摆不定；B. 保持平衡状态；C. 铁圈向下倾斜；D. 银圈向下倾斜；第四十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月思考 什么类型的化学反应可设计成原电池？ 理论上讲，常温下可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池。第四十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月小结化学电池的反应本质是氧化还原反应化学能化学电池氧化还原反应电能1、原电池原理；2、原电池形成条件；3、电极反应式的书写。第四十六张，PPT共一百二十一页，创作于2

18、022年6月作业：课本P4445 1、2第四十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月-ne-金属原子 金属阳离子被氧化金属腐蚀的实质:知识拓展第四十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电流例如 条件 种类 相互关系 本质 有微弱的电流 无 钢铁腐蚀 2Fe3Cl22FeCl3 不纯金属或合金跟电解质溶液接触发生原电池反应 电化腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀、电化腐蚀常同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大。 较活泼金属被氧化 金属被氧化 金属与非电解质等直接发生化学反应 金属腐蚀的种类 第四十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意

19、图电化学腐蚀（1）析氢腐蚀 水膜酸性较强 H2OCO2 H2CO3 HHCO3- 正极(C)： 2H2e-H2 负极(Fe)：Fe2e-Fe2（2）吸氧腐蚀水膜酸性较弱或中性正极(C)：2H2OO24e-4OH负极(Fe)：Fe2e-Fe2第五十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 电极反应负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e

20、=4OH-总反应:Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系第五十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月练 习如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极： ,正极： ； 若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 。（2）中性或碱性 吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 第五十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月原电池原理的应用1在轮船船壳水线以下部分

21、镶上Zn块，来防止船壳的腐蚀FeZnne-e-e-e-e-正极：被保护金属负极：外加一种更活泼的金属 第五十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月原电池原理的应用2请根据反应 2Fe 3+ Cu = 2Fe 2+ Cu2+设计原电池，你有哪些可行方案?AC CuFeCl3溶液第五十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月原电池设计思路：)能自发进行的氧化还原反应)通常须两个活性不同的电极)电解质溶液)还原剂在负极失电子，发生氧化反应，氧化剂在正极得电子,发生还原反应4.化学电池的本质氧化还原反应第五十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 相同条件下，纯锌粒和粗锌粒

22、与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？原电池原理的应用3第五十六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b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： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B原电池原理的应用4第五十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月(4)原电池原理的应用：

23、)利用原电池原理设计新型化学电池；)改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；)进行金属活动性强弱比较；)电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。第五十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月病 例 分 析第五十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月病 例 分 析第六十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月病 例 分 析第六十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月你能为她开一个药方吗？第六十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月1-2.火力发电的原理及火力发电的利弊3.原电池：原 电 池 原 理原电池的构成条件

24、构成电极：两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）；电解质溶液；电极用导线相联构成闭合回路；如何判断正负极原电池原理的应用4.化学电池的本质-氧化还原反应小结第六十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )CAZnCuH2SO4CuZnA酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C DACuCuH2SO4原电池的判断典型例题：第六十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月2.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )A.Mg B.Fe C.Al D.Cu原电池的工作原理B3.由铜锌和稀硫酸组

25、成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( )A.不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小C典型例题：第六十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月4.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是（ ）C原电池构成条件ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl典型例题：第六十六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，回答下列问题 （1）负极材料是_ 电极

26、反应式是_（2）正极材料是_ 电极反应式是_原电池电极反应式的书写Zn2Zn - 4e- = 2Zn2+PtO2+2H2O + 4e- =4OH-典型例题：第六十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月(1)比较金属活动性强弱。例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出；B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）原电池原理应用：第六十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月(2)比较反应速率例2 ：下列制氢气的反应速率最快的是粗

27、锌和 1mol/L 盐酸；B.A.纯锌和1mol/L 硫酸；纯锌和18 mol/L 硫酸；C.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（ D ）原电池原理应用：第六十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月(3)比较金属腐蚀的快慢例3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)原电池原理应用：第七十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月例4：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)第七十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月(4)判断溶液pH值变化例5：在Cu-Zn原

28、电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 mol,溶液的pH值变_？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：y 0.015 (mol)x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.75 答：0.015根据电极反应：正极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得：2 2 22.4x y 0.168解：0.20.1252c(H+)余2H+ 2eH2大0.015原电池原理应用：第七十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月(5)原电池原

29、理的综合应用例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。“热敷袋”是利用 放出热量。2)炭粉的主要作用是 。3)加入氯化钠的主要作用是 。4)木屑的作用是 。铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用“热敷袋”时受热均匀原电池原理应用：第七十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 拓展练习（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的 现象。 两极反应式为：正极 ；负极 。 该装置将 能转化为 能。（2）

30、若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 ，总反应方程为 。镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H+2e=H2Mg2e=Mg2+ 化学能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2第七十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月原电池分析电极反应式的书写总反应方程式的书写化学电池的反应本质：氧化还原反应原电池电极名称的确定方法根据电极材料的性质确定。通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。根据电极反应的本身确定。失电子的反应氧化反应负极得电子的反应还原反应正极总结第七十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月谢谢大家第七十六张，PPT共一

31、百二十一页，创作于2022年6月电极方程式的书写各类电池简介二、发展中的化学电源第七十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电池的种类锂电池锌锰电池镍镉电池镍氢电池等等第七十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月伏打电池供电量小，电压低，电流不稳定；携带不便实用电池供电量大，电压高，电流稳定；安全、耐用、便携；有特殊用途；便于回收、污染小。分类 1、不可充电电池如：干电池 2、充电电池又称二次电池蓄电池 3、燃料电池第七十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池第八十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电池的用途电子钟表

32、 、袖珍记数器 照相机、手机、摄像机、电动工具、电动自行车、家用电脑等。第八十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月1、干电池(普通锌锰电池）干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：4NH4Cl+2Zn+2MnO2=Zn(NH3)4Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O请写出各电极的电极反应。第八十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月干电池负极: Zn2e-Zn2 普通锌锰干电池：（-）Zn ZnCl2、NH4Cl（

33、糊状） 石墨(nO2)(+） 正极: 2NH4+2e-2NH3H2 总电池反应方程式 ：2NH4ClZnZnCl22NH3H2 缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液 改进后碱性锌锰电池的优点： 电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。 H2O+4MnO22ZnZn(OH)2+ZnO2Mn2O3 二氧化锰的用途第八十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月1.写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。负极正极总反应通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？_我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？Zn-2

34、e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2锌筒变软，电池表面变得不平整MnO2第八十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月锌锰碱性电池锌锰碱性电池是一种新型的干电池。正极材料为MnO2 ,还原产物为Mn2O3 ,电解质是KOH溶液，其放电曲线如图所示：请写出电极反应式并分析其工作原理。该电池有何优点？优点: 工作电动势稳定负极：Zn + 2OH2e- = Zn(OH)2正极：2MnO2 + H2O + 2 e- = Mn2O3 + 2OH 总： Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3第八十五张，PPT共一百二十

35、一页，创作于2022年6月第八十六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月第八十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月2、充电电池蓄电池（1）铅蓄电池 正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。写出电极反应式。第八十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月铅蓄电池 特点：电压高稳定，可反复使用，安全、方便、可靠。铅易产生氢气损耗，充电时需加水。 用途：汽车电源负极 PbSO42-2e-PbSO4正极 PbO24H+SO42-2e-2PbSO42H2O总反应方程式： PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O放电充电 第八十九

36、张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月铅蓄电池（原电池）工作时，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,由此可以判断：（1）原电池的电极材料：正极为_ 负极为_（2）两极的电极反应式：正极为_负极为_（3）工作一段时间后，蓄电池里电解质溶液的pH_（填变大、变小、不变）PbO2PbPbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2OPb-2e-+SO42-=PbSO4变大充电放电第九十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月（2）银锌蓄电池 正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反应式为：2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O

37、+H2O 写出电极反应式。充电放电1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。第九十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O放电充电此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD电极反应：负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH

38、)2 正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-第九十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月（3）镉镍电池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放电充电负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。反应式如下：写出电极反应式。 特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。 第九十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月镍镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电充电A. Cd （ A ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2电极反应：负

39、极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-第九十四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月3、迷你型电池 优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、心率调节器 HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）第九十五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月4、锂电池锂电池：（-）Li（S） LiI（晶片） I2(+） 用途：质轻、高能、高工作效率、高稳定电压。可使用十年第九十六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月大有发展前景的燃料电池 燃料

40、电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入实用阶段。第一代燃料电池的大致情况如下： 第九十七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月氢氧燃料电池第九十八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月第九十九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月This fuel cell was used to

41、 supply electricity for the Apollo Space Program第一百张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月燃料电池 优点：能量转化率高，可持续使用，不污染环境 用途：宇宙飞船，应用前景广阔负极 : 2H2+4OH-4e-4H2O 正极 : O2+2H2O4e-4OH- 总反应方程式 ： 2H2O22H2O（-）Ni（多孔） KOH（溶液） NiO2 (+） 第一百零一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月燃 料 电 池介质电池反应： 2H2 + = 2H2O 酸性负极正极中性负极 正极碱性负极正极2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+

42、 + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-第一百零二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月固体燃料电池介质电池反应： 2H2 + = 2H2O 负极正极负极 正极2H2 - 4e- +2O2= 2H2O O2 + 4e-= 2O2 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 第一百零三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月航天技术上使用的一种电池，它具有高能、轻便、不污染环境等优点。用Pt做电极，KOH溶液做电

43、解液，因其反应与氢氧燃烧相似，故称为氢氧燃烧电池。请写出各电极的电极反应。氢氧燃料电池若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应Pt电极H2O2氢氧燃料电池模拟KOH第一百零四张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为_，这一极的电极反应为_；通入氧气的一极为_，电极反应为_，总反应为_。负极CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正极O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若将

44、氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应第一百零五张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月问题讨论1: 作为一个电池的消费者，你希望使用怎样的电池？假如你是一个电池的研究生产者，你应该开发生产怎样的电池？第一百零六张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电池的危害性电池中的汞 能造成水俣病,佝偻病等 电池中的铅:能引起人体神经紊乱,肾炎 电池中的镉:能造成肾损伤,骨质疏松,软骨病。第一百零七张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月大有发展前景的燃料电池 燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃料电池的能量转

45、化率可达近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入实用阶段。第一代燃料电池的大致情况如下： 第一百零八张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 可用两个多孔石墨电极（分别含有不同的催化剂）插入作为电解质的30%的KOH水溶液中，氧气和 氢气分别不断通入正极和负极并不断被消耗。两极发生的电化学反应：负极:H2+2OH- -2e=2H2O,正极:(1/2)O2+H2O+2e=2OH-总反应为:H2+(1/2)O2=H2O该类型的燃料电池曾

46、在1967年首次被用作阿波罗宇宙飞船的电源。第一百零九张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月 迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已 投入使用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相同的工作电压(12伏)，但由于采用了稀土合金或TiNi合金储氢材料作为 负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其 成为一种绿色环保电池。 锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧化物作 正极和有机电解质构成，其工作电压为36伏，因此一个 锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱锰电池是在碱性锌锰原电池基础上发展起 来的，由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂，不仅保持了原电池 的电流放电

47、特性，而且能充电使用几十次至几百次。太阳能电池利用PN结的光电效应，把太阳光能直接转换成电 能，满足用户需要。这种发电具有无需燃料、无污染、无 噪声、运行简单可靠、减少维护、建设周期短等特点，已被空间和无常规能源的地域广泛采用。绿色电池种种第一百一十张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月问题讨论2: 作为地球村的一员，无论是电池的研究者，生产商，还是消费者，我们都应承担什么义务？第一百一十一张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电池的发展方向光电池使用方便,特别是近年来 微小型半导体逆变器迅速发展,促使其应用更加快捷.美,日,欧和发展中国家都制定出庞大的 光伏技术发展计划,开发

48、方向是大幅度提高光电池转换效率和稳定性,降低成本,不断扩大产 业.目前已有80多个国家和地区形成商业化,半商业化生产能力,年均增长达16,市场开拓从 空间转向地面系统应用。第一百一十二张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月课堂总结1、仅有一个电极材料参与反应的原电池：负极：M-xe=Mx+正极：析氢或吸氧或析出不活泼金属2、两个电极均参与反应的原电池 （如蓄电池，纽扣电池）电极材料：金属为负极，金属化合物为正极第一百一十三张，PPT共一百二十一页，创作于2022年6月电子得失均由两电极本身发生电极反应需考虑电解质溶液的参与 3、电极材料本身均不参与反应的电池（燃料电池）两电极材料均为惰性电极负极