化学电源-完整版课件

第二节化学电源

第一课时回顾思考相对活泼的金属流出电子氧化反应还原反应流入电子相对不活泼的金属（或能导电的非金属）酸、碱或盐的溶液作用？（1）导电（2）与负极一起发生自发的氧化还原反应（3）可能参与电极反应课前热身1.原电池的设计与判断（1）依据Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑设计原电池，可选用______作负极，________________作正极，用导线连接后，置于电解质溶液_________中。（2）若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？____。若能，请写出电极反应式，负极为____________；正极为_______________。（若不能后两空不填）（3）若（2）题中电极材料选铜和铁，则负极反应式为_____________，正极反应式为__________________，其电池总反应离子方程式为_____________。铁片铜片（或石墨）稀硫酸能Cu-2e-=Cu2+

2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe-2e-=Fe2+

2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe+2Fe3+=3Fe2+2.回答下列问题：（1）电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因？当铜、铝导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。（2）实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气是，常加入少量的硫酸铜溶液的原因是？锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4，Cu2+被锌置换出来，生成的单质Cu附着在锌的表面，此时会发生原电池反应，锌为负极，使反应速率加快。（3）有三种金属abc，用导线将ab连接泡在硫酸铜溶液中，a质量减小，b质量增加；用导线将ac连接浸泡在稀硫酸中，c不断溶解，a有气泡产生。由此判断三种金属的活动性顺序是_________________。c＞a＞b课前热身1、通过日常生活的学习，你知道哪些电池？其中哪些属于化学电池？2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？3、判断电池的优劣标准是什么？4、目前化学电池主要分为哪几大类？产生电能的基本原理是什么？各自有什么特点？问题讨论？导入新课科学探究探究一化学电池1.化学电池是将_____________________的装置。其种类很多，常分为以下三类。请你举出生活中常见的电池，并将其分类填入下表。化学能转变为电能种类特点（分类依据）实例一次电池二次电池燃料电池放完电以后不能再使用充电、放电可循环进行可通过不断充入燃料、氧化剂，连续使用普通锌锰电池、碱性锌锰电池铅蓄电池、镍氢电池氢氧燃料电池、CH4燃料电池科学探究2.化学电池的优点：________________较高，供能稳定可靠；可以制成各种______________，不同____________的电池或电池组；使用方便，易于维护。能量转换效率形状和大小容量和电压科学探究3.判断电池优劣的主要标准（1）比能量：即单位质量或单位体积所能__________的多少，单位W·h·kg-1或W·h·L-1。（2）比功率：即单位质量或单体体积所能__________的多少，单位W·kg-1或W·L-1。（3）电池的_____________的长短。输出电能输出功率可储存时间除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存长的电池，其质量好科学探究归纳总结化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池）、燃料电池(连续电池）。使用后的废弃中含有_______________________________和__________等有害物质，随处丢弃会给________、________等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。汞、镉、铬、铅等大量的重金属酸、碱土壤水源例题分析【例题一】下列说法错误的是（）A.依据原电池的原理设计出了化学电源B.原电池是化学电源的雏形C.判断一种电池的优劣主要是看其负极材料的活泼性D.氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源C判断一种电池的优劣主要是看这种电池的比能量或比功率的大小，以及可储存时间的长短。【解析】例题分析【例题二】【解析】下列说法中，不正确的是（）A.化学电池是将化学能转变为电能的装置B.化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C.化学电池供能稳定可靠，使用方便，易于维护D.废旧电池可以随意丢弃D本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收利用。科学探究探究二常见的化学电源1、一次电池（1）碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2其负极是______，正极是_______，电解质溶液是______溶液。①负极反应式：____________________________②正极反应式：____________________________Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-ZnMnO2KOH碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间比干电池增大几位，不会气涨或漏液。（2）锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。试根据总反应式Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag①负极是________，其依据是__________________________________________。Zn在总反应式中锌元素化合价升高，失去电子，锌为负极②正极反应式是_____________，反应类型是___________。Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-还原反应科学探究探究二常见的化学电源1、一次电池优点：

电压高、稳定，低污染。(3)锂电池

锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S负极：

；正极：

。用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e-=8Li+3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S科学探究探究二常见的化学电源1、一次电池我国首创以铝海水电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流．只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。例题分析【例题三】则该电源负极材料为______________；正极材料为______；正极反应式为______________；负极反应式为______________。例题分析【例题三】【答案】【解析】以铝、海水电池作为能源的新型海水标志灯，Al为负极，发生氧化反应：4Al-12e-=4Al3+，空气中的氧气为正极，正极材料为石墨，该电极上发生还原反应：3O2+6H2O+12e-═12OH-。铝石墨

3O2+6H2O+12e-=12OH-4Al-12e-4Al3+1.通过日常生活的学习，你知道哪些电池？其中哪些属于化学电池？2.化学电池与其他能源相比有哪些优点？问题讨论？课堂总结碱性锌锰电池、锌银电池、铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池等为化学电池，太阳能电池不是化学电池。能量转换效率较高，供能稳定可靠，可以制成不同形状和大小，不同容量的电池或电池组，使用方便，易于维护。3.判断电池的优劣标准是什么？4.目前化学电池主要分为哪几大类？产生电能的基本原理是什么？问题讨论？课堂总结除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存长的电池，其质量好。化学电池可分一次电池、二次电池、燃料电池；产生电能的基本原理是利用自发的氧化还原反应将化学能转化为电能。锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（）A、Li是正极，电极反应为Li+e-=Li

–B、Li是负极，电极反应为Li－e-=Li+C、MnO2是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2–D、锂电池工作过程：化学能转化为电能习题巩固【习题一】A、根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，MnO2是正极，电极反应为MnO2+e-=MnO2-，故A错误；B、根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，故B正确；C、MnO2是正极，电极反应为MnO2+e-=MnO2-，故C错误；D、锂电池是一种原电池，工作时，化学能转化为电能，故D正确；故选BD。习题巩固【习题一】【答案】BD【解析】习题巩固【习题二】变黑的银器可根据电化学原理进行翻新，其方法如下：在铝制容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后黑色会褪去，该反应的化学方程式为：2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3．下列关于说法正确的是(

)A．正极反应式：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+B．放电过程中，Cl-向正极移动C．每转移0.2mol电子，理论上生成0.1molH2S气体D．处理过程中银器一直保持恒重习题巩固【习题二】【答案】C【解析】根据电池反应式知，Al元素化合价由0价变为+3价，Al失电子发生氧化反应而作负极，Ag元素化合价由+1价变为0价，所以Ag是正极，负极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+，正极反应式为3Ag2S+6H++6e-═6Ag+3H2S↑；A．负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应，负极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+，