化学反应与能量变化（第3课时）【教材精讲精研】高一化学 高效课堂课件（人教版2019必修第二册）

第一节化学反应与能量变化第三课时化学反应与电能（化学电源）第六章化学反应与能量学习目标1、知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的具体特点。2、能正确的书写简单化学电源的电极反应式。活动性不同的两个电极（金属与金属或金属与能导电的非金属）电解质溶液导线形成闭合回路两电极均插入其中①找设计原电池的氧化还原反应，分析氧化剂、还原剂②选择正负极材料及电解质溶液③画出原电池装置图④按要求标电子移动、电流、离子移动方向，写电极方程式思考1：根据原电池的形成条件设计原电池：电极材料水果电流表偏转方向电极名称铁片、铜片苹果偏向铜片铁：_____铜：_____铁片、镁条苹果偏向_____铁：_____镁：_____铁片、碳棒柠檬偏向_____铁：_____碳棒：_____铁片、铁片柠檬_______

铜片、碳棒柠檬几乎不偏转

负极正极铁片正极负极碳棒负极正极不偏转课本P37探究简易电池的设计与制作问题讨论：水果的作用是作：

。实验结论：构成原电池的要素有：①自发的氧化还原反应。②两个活泼性

的电极，

溶液，形成闭合回路。③根据电极材料判断电极：较活泼金属作

，不活泼的金属或惰性电极作

。电解质溶液不同电解质负极正极注：水果电池的电流效果与电极材料、水果的种类有关，另外还与两电极间距离以及电极插入水果的深度等因素有关。1、根据铁和硫酸铜溶液反应设计原电池，画出装置图，写出电极反应及总反应，标出电子及阴阳离子移动方向。Fe+Cu2+=Fe2++Cu氧化反应还原反应负极正极负极：Fe-2e-=Fe2+正极：Cu2++2e-=CuCu2+SO42-e-课堂练习生活中的电池化学电池的分类一次电池二次电池燃料电池：（干电池）：电池消耗到了一定程度，就不能使用（充电电池或蓄电池）：放电后可以再充电后继续重新使用一种将燃料和氧化剂的化学能够直接的转换成电能的一种化学电池1.干电池(一次性电池)Zn为负极，碳棒为正极NH4Cl糊、MnO2糊电极方程式：负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正极(C)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O锌锰干电池放电后不能够充电,便于携带,价格比较低电极:电解液：特点：总反应:Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+

2.二次电池也叫充电电池化学能

电能充电放电充放电转化反应条件不同不是可逆反应。是可逆反应吗？工作特点：电压稳定，使用方便，安全可靠，价格低廉；但比能量低笨重，废弃电池污染环境铅酸蓄电池

根据总方程式你能写出充放电时的电极方程式吗？(1)

总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充电放电（2）电极材料：负极：Pb正极：PbO2

电解质：H2SO4

（3）电极反应式：Pb-2e-+SO42-=PbSO4

PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2OPbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-化学能转化为电能电能转化为化学能锂离子电池：

负极：Li－e-==Li+正极：MnO2

＋e

-==

MnO2-优点:质轻、比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。（非水有机溶剂电解液）目前已研制成功多种锂离子电池，某种锂离子电池的总反应式为Li+MnO2=LiMnO2，2、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：在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A、AgB、Zn（OH）2C、Ag2OD、Zn2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2OD充电放电课堂练习3.发展中的燃料电池写出H2SO4为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应式写出KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池电极反应式负极：正极：O2+4e-+4H+

＝2H2OO2+4e-

+2H2O＝4OH-负极：正极：H2

－2e-

＝2H+2H2

－4e-

＝4H+H2-2e-+2OH-＝2H2O2H2

－4e-

＝4H+2H2-4e-+4OH－＝4H2O2H2-4e-+4OH－＝4H2O总反应:2H2+O2

＝2H2O氢氧燃料电池

3.据媒体报道：以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池（PEMFC）常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢为燃料，空气为氧化剂，铂做催化剂，导电离子是H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是()①正极反应为：O2+4H++4e－=2H2O②负极反应为：2H2－4e－=4H+③总的化学反应为：2H2+O2==2H2O④氢离子通过电解质向正极移动（A）①②③（B）②③④（C）①②④（D）①②③④D课堂练习CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2OH-=3H2O+CO32-2O2+8e-+4H2O=8OH-4、写出甲烷燃料电池（CH4-O2-KOH溶液）的电极反应式负极：正极：总反应:课堂练习

书写燃料电池电极反应式注意事项2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在）；1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．水溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-；拓展：废电池对环境的危害电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。“水俣病”“痛痛病”一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的用水量）。一节一号电池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用价值。减少污染节约资源课堂小结1.下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是（）A.碱性锌锰电池

B.手机用锂电池C.汽车用铅蓄电池 D.玩具用镍氢电池A课堂达标2.下列说法中正确的是(

)①燃料电池的反应物可不储存在电池的内部②锌锰干电池是一次电池

铅蓄电池是二次电池③锂电池是新一代可充电电池④燃料电池作为汽车驱动能源已研制成功A．②③④ B．①②③④C．①②③ D．①③④B3.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌一锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3。下列说法错误的是（）A.电池工作时，锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC4.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是(

)A.该电池工作时电能转化为化学能B.该电池中电极a是正极C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极aD.该电池的正极反应是O2+4H++4e-=H20D5.铅酸电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O按要求回答下列问题：(1)负极材料是____，正极材料是______，电解质溶液是_______。PbPbO2H2SO4(2)工作时，电解质溶液中的H＋移向___________极。(3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)当铅蓄电池向外电路提供2mole－时,理论上负极板的质量增加___g。PbO2电(正)减小96(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据_________________、铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)电极。负极锌的活泼性比铜强正极Cu6.(电极名称的判断)根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____