《化学电源》ppt课件（人教版高二化学选修4）

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1、老师：XX老师 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第二节 化学电源 第四章 电化学基础 人 教 版 高 中 化 学 选 修 4 （ 高 二 ） 学习目标 1、了解电池的一般分类。 2、掌握几种典型电池的用途和特点。 3、掌握几种典型化学电池的电极反应式。 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 锂离子电池 银锌蓄电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 一、化学电池的分类 化学电池 一次电池二次电池燃料电池 定义 例子 电池中的反应物质进行一 次氧化还原反应并放电之 后，就不能再次利用 又称充电电池或蓄电池在放电 后经充电可使电池中的活性

2、物 质获得重生，恢复工作能力， 可多次重复使用 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 干电池：电池中的电解质溶 液制成胶体，不流动，故称 干电池 铅蓄电池、 锌银蓄电池、 镍镉电池、 锂离子电池 氢气、甲醇、天然气、煤 气与氧气组成燃料电池。 如：普通锌锰电池、碱性锌 锰电池、锌银纽扣电池 一、化学电池的分类 例1 关于原电池的说法正确的是() A.在正极上发生氧化反应 B.某电极上有氢气产生，则此电极为正极 C.在外电路电子流出的为正极 D.在负极上发生还原反应 B 例题 例2 关于下图所示的原电池，下列说法正确的是() A.锌是电池的负极，发生还原反

3、应 B.盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移 C.电流从锌电极通过电流计流向铜电极 D.铜电极上发生的电极反应是2H+2e-=H2 B 例题 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH 负极：Zn +2OH-2e- =Zn(OH)2 总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 优点：电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流和连续放电。 电解液：KOH 银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨 组成的活性材料，另一端填充锌汞合金组成的活性材料。 1、银锌电池 二、一次电池 例3 微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池

4、，其电极分别是 Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2； Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，根据上述反应式，判断下列叙述正确的是( ) A.在使用过程中，电池负极区溶液的c(OH-)增大 B.使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C.Zn是负极，Ag2O是正极 D.Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应 C 例题 3、碱性锌-锰干电池 电解质：KOH 负极： Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 优点：比能

5、量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。 电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 二、一次电池 4、锂电池（非水有机溶剂电解液） 负极：2Li - 2e- = 2Li+， 正极：I2 + 2e- = 2I-， 总反应：2Li + I2 = 2LiI 跟其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储 存寿命长。为什么？ 与作负极材料的金属相比较，相同质量时锂提供电子数最多。 二、一次电池 1、铅蓄电池 是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖PbO2,负极板上 覆盖Pb 三、二次电池 放电过程总反应： Pb+PbO2+2H2

6、SO4=2PbSO4+2H2O Pb + SO42- -2e- =PbSO4 正极：PbO2 + 4H+SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O 氧化反应 还原反应 负极： 放电过程（是原电池反应，化学能转化为电能） 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电 三、二次电池 充电过程（是电解池反应，电能转化为化学能） PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 还原反应 阴极： 阳极： PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ SO42- 氧化反应 接电源负极 接电源正极 充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+

7、PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电 人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电 三、二次电池 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、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 三、二次电池 1.镁条和铝片为电极，并用导线连接同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的 是( ) A.镁条作负极，电极反应：Mg-2e-=Mg2+ B.铝片作负极，电极反应：Al+4OH-3e-= +2H2O C.电流从Al电极沿导线流向Mg电极 D.

8、铝片上有气泡产生 B 练习 2.如图所示装置，电流计的指针发生偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况 的是() A.正极Cu，负极Zn，S为稀硫酸 B.正极Zn，负极Cu，S为CuSO4溶液 C.正极Ag，负极Zn，S为AgNO3溶液 D.正极Fe，负极Cu，S为AgNO3溶液 C 练习 3.铜锌原电池如图工作时，下列叙述正确的是() A.正极反应为Zn-2e-=Zn2+ B.电池反应为Zn+Cu2+=Zn2+Cu C.在外电路中，电流从负极流向正极 D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 B 练习 一、原电池的工作原理和正、负极的判断 1.原电池的工作原理： 归纳总结 (1)反应类型：负极发生氧

9、化反应，正极发生还原反应。 (2)电子的移动方向：电子从负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 归纳总结 2.原电池正负极的判断： 归纳总结 二、原电池电极反应式的书写 1.书写电极反应的原则：电极反应是氧化还原反应，要遵循质量守恒、电子守 恒及电荷守恒。另外还遵循： (1)加和性原则：两电极反应相加，消去电子后得电池总反应式。利用此原则 ，电池总反应式减去已知的一电极反应得另一电极反应。 归纳总结 (2)共存原则：碱性溶液中，CO2不可能生成，也不会有H+参加反应 或生成；同样酸性溶液中，不会有OH-参加反应或生成。根据此原则 ，物质得失电子后

10、在不同的电解质环境中所存在的形式不同。 归纳总结 2.根据装置书写电极反应式：首先根据题目给定的图示装置特点，结合原电池正 负极的判断方法，确定原电池的正负极及放电的物质。 (1)负极反应：活泼金属或H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或H+(或其 他氧化产物)。 若电解质溶液中的阴离子与生成的金属阳离子或H+能反应，则该阴离子应写入电 极反应式，如 归纳总结 铅蓄电池的负极反应是Pb+ -2e-=PbSO4。 H2参加反应的原电池(碳或Pt为电极)，通入H2的一极为 负极，有三种写法： 若为中性或酸性电解质溶液：H2-2e-=2H+； 若为碱性电解质溶液：H2+2OH-2e-=2H2O； 若为熔融状态下的氧化物：H2+O2-2e-=H2O。 归纳总结 老师：XX老师 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 感谢各位的聆听 第四章 电化学基础 人 教 版 高 中 化 学 选 修 4 （ 高 二 ）