选修四化学电源优质课

化学电源第二节高二化学(huàxué)组谢浩勇第一页，共27页。1复习(fùxí)2.原电池中正负极的判断(pànduàn)第二页，共27页。2创造电池(diànchí)的故事伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家.有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电引出来.看了这篇论文,伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验.他用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩.为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了解电的来源。为了纪念他的奉献(fèngxiàn),人们把电压的计量单位叫做伏特,简称伏,符号V。第三页，共27页。3形形色色(xíngxíngsèsè)的电池

A

CuZn

稀H2SO4KOH溶液CH4O2H2Oa极b极第四页，共27页。4用途(yòngtú)广泛的电池用于汽车(qìchē)的铅蓄电池和燃料电池化学电池第五页，共27页。5用途(yòngtú)广泛的电池用于“神六〞的太阳能电池(diànchí)笔记本电脑专用(zhuānyòng)电池专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池第六页，共27页。6化学电池的分类(fēnlèi)化学电池一次电池(diànchí)二次电池(diànchí)燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称连续电池。电池中的反响物质进行一次氧化复原反响并放电之后，就不能再次利用。又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得再生，恢复工作能力，可屡次重复使用。第七页，共27页。7阅读课文P74页并答复(dáfù)以下问题：1、化学电池与其它能源(néngyuán)相比有哪些优点？2、判断电池的优劣标准主要(zhǔyào)是什么？能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、易于维护、并可在各种环境下工作单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小；输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短第八页，共27页。8普通(pǔtōng)锌锰干电池

优点：制作简单、价格廉价。缺点：放电(fàngdiàn)时间短、电压下降快、放电(fàngdiàn)后久置，电解质溶液流出腐蚀电器一、一次电池(diànchí)第九页，共27页。9Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2

2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–

总反响(fǎnxiǎng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2碱性电池

碱性(jiǎnxìnɡ)锌锰电池：(-)Zn│KOH│MnO2(+)氢氧化氧锰负极(fùjí):正极:第十页，共27页。10优缺点简析缺点(quēdiǎn)：多数(duōshù)只能一次使用，不能充电；价格较贵优点(yōudiǎn)：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电其它一次电池锌银电池、锂电池第十一页，共27页。11锌银电池(diànchí)—纽扣电池(diànchí)(-)Zn│KOH│Ag2O(+)总反响(fǎnxiǎng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2AgZn+2OH--2e-=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-负极(fùjí)(Zn)：正极(Ag2O)：第十二页，共27页。12锂电池锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用廉价的r-MnO2作正极活性材料(cáiliào)，电解质溶液是LiClO4溶于碳酸丙烯和二甲基氧乙烷的混合有机溶剂中，浓度为1mol/L，电池反响为：负极(fùjí)的反响：Li-e-=Li+正极(zhèngjí)的反响：Li++MnO2+e-=LiMnO2电池总反响：Li+MnO2=LiMnO2第十三页，共27页。13铅蓄电池二、二次电池(diànchí)第十四页，共27页。14总反响：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)负极(fùjí)〔Pb〕Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极〔PbO2〕PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)铅蓄电池放电(fàngdiàn)的电极反响：

(-)Pb│H2SO4│PbO2(+)

思考：1、放电过程中溶液(róngyè)的Ph如何变化？2、放电过程中两个电极板质量如何变化？第十五页，共27页。15阴极(yīnjí)PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)总反响：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池充电(chōngdiàn)的反响：接电源负极(fùjí)接电源正极铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)

放电充电Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)第十六页，共27页。16优缺点简析缺点(quēdiǎn)：比能量低、笨重、废弃(fèiqì)电池污染环境优点(yōudiǎn)：可重复使用、电压稳定、使用方便、平安可靠、价格低廉其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……第十七页，共27页。17小结：书写(shūxiě)电极方程式本卷须知1．电极反响是一种离子反响，遵循书写离子反响的所有规那么〔如“拆〞、“平〞〕；2．将两极反响的电子得失数配平后，相加得到总反响，总反响减去一极反响即得到另一极反响；3．负极失电子所得氧化(yǎnghuà)产物和正极得电子所得复原产物，与溶液的酸碱性有关。如：Zn2+在碱性环境中以Zn(OH)2形式存在。第十八页，共27页。18镉镍电池(diànchí)Cd+2NiO(OH)+2H2O

2Ni(OH)2+Cd(OH)2放电充电镉镍电池(diànchí)总反响：Cd+2OH--2e-==Cd(OH)2

2NiO(OH)+2H2O+2e-==2Ni(OH)2+2OH-负极(fùjí)：正极：第十九页，共27页。19典例分析(fēnxī)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-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反响式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，以下说法(shuōfǎ)错误的选项是〔〕A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反响式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-═2MnOOH+2OH-(aq)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6.5gC第二十页，共27页。20分析(fēnxī)：A、根据总反响可知Zn被氧化，为原电池的负极，故A正确；

B、根据电池总反响式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，可知反响中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反响为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，MnO2为原电池的正极，发生复原反响，正极反响为

2MnO2(s)+H2O(1)+2e-═2MnOOH(s)+2OH-(aq)，故B正确；

C、原电池中，电子由负极经外电路流向正极，故C错误；

D、负极反响为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，外电路中每通过0.2mol电子，消耗的Zn的物质(wùzhì)的量为0.1mol，质量

为0.1mol×65g/mol=6.5g，故D正确．

应选C．第二十一页，共27页。21课堂(kètáng)回忆化学(huàxué)电源一次电池(diànchí)二次电池(diànchí)燃料电池(diànchí)总反响：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2负极：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–总反响：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)负极：Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(