2021-2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修

第2课时化学电源第2课时化学电源2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修必备知识·自主学习一、化学电池1．化学电池的分类及其特点必备知识·自主学习一、化学电池2．化学电池的优点具有_____________高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。3．判断电池优劣的主要标准(1)比能量：___________________所能输出电能的多少。(2)比功率：___________________所能输出功率的大小。(3)电池的可储存时间的长短。4．化学电池回收利用：废旧电池中含_______、酸和碱等物质，应回收利用，既减少污染，又节约资源。能量转换效率单位质量或单位体积单位质量或单位体积重金属2．化学电池的优点能量转换效率单位质量或单位体积单位质量或单【自主探索】(1)太阳能电池属于原电池吗？提示：不属于。太阳能电池没有发生氧化还原反应，不属于原电池。(2)(情境思考)小明将用过的废电池随手扔掉，爸爸告诉他电池必须进行回收集中处理，你知道这是为什么吗？提示：防止电池中的重金属对土壤和水源造成污染。【自主探索】二、化学电源的分类及工作原理1．一次电池一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫作干电池。一次电池不能充电，不能反复使用。碱性锌锰电池与银锌电池比较ZnZnMnO2Ag2O二、化学电源的分类及工作原理ZnZnMnO2Ag2OZn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－22.二次电池(1)构造2.二次电池(2)工作原理铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)

2PbSO4(s)＋2H2O(l)(2)工作原理(3)铅酸蓄电池的优缺点①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，可多次充放电；生产生活中使用广泛。②缺点：比能量低，笨重，废弃电池污染环境。(3)铅酸蓄电池的优缺点3．燃料电池(1)定义：一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。(2)氢氧燃料电池的结构(如图)3．燃料电池(3)氢氧燃料电池的工作原理负极：__失电子；正极：__得电子；电解质溶液：_________________。H2O2氢氧化钾或稀硫酸2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋4e－＋4H＋===2H2O(3)氢氧燃料电池的工作原理H2O2氢氧化钾或稀硫酸2H2＋(4)优点①工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出。②能量转化率高(＞80%)，排放废物少。(4)优点【自主探索】(1)可充电电池的放电反应和充电反应互为可逆反应吗？提示：不是。可充电电池的充电与放电不是在相同条件下发生的，不是可逆反应。(2)燃料电池的正、负两极必须是两种活泼性不同的金属或一种金属与一种导电的非金属吗？提示：不一定，如氢氧燃料电池的正、负极均为Pt。【自主探索】(3)(情境思考)已知某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。(3)(情境思考)已知某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电思考：a极发生什么反应类型？b极的电极反应式该如何书写呢？提示：a极为负极，发生氧化反应。b极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。思考：a极发生什么反应类型？b极的电极反应式该如何书写呢？关键能力·合作学习关键能力·合作学习2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【合作探究】(情境应用)在2019年第十届国际二次电池展中，一种以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，格外引人注意，其放电工作原理如图所示。【合作探究】思考：(1)放电时，Na＋移动方向如何？(证据推理与模型认知)提示：放电时为原电池，Mg箔为负极，Mo箔为正极，电解液中阳离子向正极迁移，即钠离子通过离子交换膜从右室移向左室。(2)充电时，Mg箔电极应接电源哪一极？充电时该极电极反应式怎么写？(证据推理与模型认知)提示：充电时，Mg箔为阴极，所以应接电源负极，充电时电极反应式为[Mg2Cl2]2＋＋4e－===2Mg＋2Cl－。思考：(1)放电时，Na＋移动方向如何？(证据推理与模型认知2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【母题追问】(1)放电时，负极附近的溶液的pH怎么变化？提示：随着反应，c(OH－)逐渐减小，pH变小。(2)试写出充电时与正极相连接的电极反应式。提示：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。【母题追问】(1)放电时，负极附近的溶液的pH怎么变化？2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【合作探究】(1)氢氧燃料电池如果用稀硫酸作电解质溶液，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将如何变化？溶液的pH将如何变化？(宏观辨识与微观探析)提示：减小增大。反应过程中电解质不被消耗，但氢气和氧气反应生成水，使溶液变稀，pH增大。(2)已知氢气可以在氯气中燃烧，根据燃料电池的原理，能否以该反应设计燃料电池？(证据推理与模型认知)提示：能。氢气可以在氯气中发生自发的氧化还原反应。【合作探究】(3)(情境应用)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害之一，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。(3)(情境应用)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害之一，一种瓦①写出正负极电极反应式。(证据推理与模型认知)提示：通甲烷气体的电极a为负极，负极反应为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O，通空气的电极b为正极，正极反应为O2＋4e－===2O2－。②当b极有22.4LO2参加反应时，转移电子的数目是否为4NA？(宏观辨识与微观探析)提示：没有说明已知气体的温度和压强，所以不能确定O2的物质的量，所以该说法错误。①写出正负极电极反应式。(证据推理与模型认知)2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【母题追问】(1)写出负极发生的电极反应式。提示：负极发生的电极反应式：H2－2e－===2H＋。(2)该外电路中电子移动方向是怎样的？提示：电子由负极流向正极，即由a极流向b极。【母题追问】(1)写出负极发生的电极反应式。2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修课堂检测·素养达标课堂检测·素养达标2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修①指出a极和b极的名称，并写出电极反应式。提示：从图示可以看出电子从a极出发，故a极为负极，电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋；b极为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。②结合离子方程式分析H2S气体去除的原理。提示：除去H2S的过程涉及两个反应步骤，第一步Fe2＋在电极上发生反应Fe2＋－e－===Fe3＋；第二步，生成的铁离子氧化硫化氢生成硫单质，离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。①指出a极和b极的名称，并写出电极反应式。2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修谢谢观看！谢谢观看！732021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修第2课时化学电源第2课时化学电源2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修必备知识·自主学习一、化学电池1．化学电池的分类及其特点必备知识·自主学习一、化学电池2．化学电池的优点具有_____________高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。3．判断电池优劣的主要标准(1)比能量：___________________所能输出电能的多少。(2)比功率：___________________所能输出功率的大小。(3)电池的可储存时间的长短。4．化学电池回收利用：废旧电池中含_______、酸和碱等物质，应回收利用，既减少污染，又节约资源。能量转换效率单位质量或单位体积单位质量或单位体积重金属2．化学电池的优点能量转换效率单位质量或单位体积单位质量或单【自主探索】(1)太阳能电池属于原电池吗？提示：不属于。太阳能电池没有发生氧化还原反应，不属于原电池。(2)(情境思考)小明将用过的废电池随手扔掉，爸爸告诉他电池必须进行回收集中处理，你知道这是为什么吗？提示：防止电池中的重金属对土壤和水源造成污染。【自主探索】二、化学电源的分类及工作原理1．一次电池一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫作干电池。一次电池不能充电，不能反复使用。碱性锌锰电池与银锌电池比较ZnZnMnO2Ag2O二、化学电源的分类及工作原理ZnZnMnO2Ag2OZn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－22.二次电池(1)构造2.二次电池(2)工作原理铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)

2PbSO4(s)＋2H2O(l)(2)工作原理(3)铅酸蓄电池的优缺点①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，可多次充放电；生产生活中使用广泛。②缺点：比能量低，笨重，废弃电池污染环境。(3)铅酸蓄电池的优缺点3．燃料电池(1)定义：一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。(2)氢氧燃料电池的结构(如图)3．燃料电池(3)氢氧燃料电池的工作原理负极：__失电子；正极：__得电子；电解质溶液：_________________。H2O2氢氧化钾或稀硫酸2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋4e－＋4H＋===2H2O(3)氢氧燃料电池的工作原理H2O2氢氧化钾或稀硫酸2H2＋(4)优点①工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出。②能量转化率高(＞80%)，排放废物少。(4)优点【自主探索】(1)可充电电池的放电反应和充电反应互为可逆反应吗？提示：不是。可充电电池的充电与放电不是在相同条件下发生的，不是可逆反应。(2)燃料电池的正、负两极必须是两种活泼性不同的金属或一种金属与一种导电的非金属吗？提示：不一定，如氢氧燃料电池的正、负极均为Pt。【自主探索】(3)(情境思考)已知某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。(3)(情境思考)已知某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电思考：a极发生什么反应类型？b极的电极反应式该如何书写呢？提示：a极为负极，发生氧化反应。b极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。思考：a极发生什么反应类型？b极的电极反应式该如何书写呢？关键能力·合作学习关键能力·合作学习2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【合作探究】(情境应用)在2019年第十届国际二次电池展中，一种以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，格外引人注意，其放电工作原理如图所示。【合作探究】思考：(1)放电时，Na＋移动方向如何？(证据推理与模型认知)提示：放电时为原电池，Mg箔为负极，Mo箔为正极，电解液中阳离子向正极迁移，即钠离子通过离子交换膜从右室移向左室。(2)充电时，Mg箔电极应接电源哪一极？充电时该极电极反应式怎么写？(证据推理与模型认知)提示：充电时，Mg箔为阴极，所以应接电源负极，充电时电极反应式为[Mg2Cl2]2＋＋4e－===2Mg＋2Cl－。思考：(1)放电时，Na＋移动方向如何？(证据推理与模型认知2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【母题追问】(1)放电时，负极附近的溶液的pH怎么变化？提示：随着反应，c(OH－)逐渐减小，pH变小。(2)试写出充电时与正极相连接的电极反应式。提示：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。【母题追问】(1)放电时，负极附近的溶液的pH怎么变化？2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【合作探究】(1)氢氧燃料电池如果用稀硫酸作电解质溶液，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将如何变化？溶液的pH将如何变化？(宏观辨识与微观探析)提示：减小增大。反应过程中电解质不被消耗，但氢气和氧气反应生成水，使溶液变稀，pH增大。(2)已知氢气可以在氯气中燃烧，根据燃料电池的原理，能否以该反应设计燃料电池？(证据推理与模型认知)提示：能。氢气可以在氯气中发生自发的氧化还原反应。【合作探究】(3)(情境应用)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害之一，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。(3)(情境应用)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害之一，一种瓦①写出正负极电极反应式。(证据推理与模型认知)提示：通甲烷气体的电极a为负极，负极反应为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O，通空气的电极b为正极，正极反应为O2＋4e－===2O2－。②当b极有22.4LO2参加反应时，转移电子的数目是否为4NA？(宏观辨识与微观探析)提示：没有说明已知气体的温度和压强，所以不能确定O2的物质的量，所以该说法错误。①写出正负极电极反应式。(证据推理与模型认知)2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修【母题追问】(1)写出负极发生的电极反应式。提示：负极发生的电极反应式：H2－2e－===2H＋。(2)该外电路中电子移动方向是怎样的？提示：电子由负极流向正极，即由a极流向b极。【母题追问】(1)写出负极发生的电极反应式。2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修课堂检测·素养达标课堂检测·素养达标2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节