化学能与电能课件.pptx

第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第课时11.掌握掌握简单的的电极反极反应的的书写写 2.了解常了解常见化学化学电池的池的组成与成与应用。用。3.了解新型燃料了解新型燃料电池的池的组成和工作原理。成和工作原理。教学目标教学目标2判断下列几个学生判断下列几个学生设计的装置，能形成原的装置，能形成原电池池的是？的是？()()()()3如果要如果要设计一个原一个原电池池,思路如何思路如何?4 1.请根据反根据反应:2Fe3+Fe =3 Fe 2+设计原原电池，你有哪些可行方案池，你有哪些可行方案?Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe2(SO4)352.一个原一个原电池的池的总反反应的离子方程式的离子方程式Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反反应的原的原电池的池的组成正确的是（成正确的是（）ABCD正极正极ZnZnAgCuCuCuCu负极负极CuCuCuCuZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液CuClCuCl2 2H2SO4CuSO4FeClFeCl2 2c66 6、设计原原电池池设计思路（1）以自发的氧化氧化还还原反原反应应为基础（2）把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应（3）以两极反应为基础，确定确定电极材料及极材料及电解解质溶液溶液关关键（4）画出示意图7练习判断下列哪些装置构成了原判断下列哪些装置构成了原电池？若不池？若不是，是，请说明理由；若是，明理由；若是，请指出正指出正负极极名称，并写出名称，并写出电极反极反应式。式。()()()2H2H+2e+2e-H H2 2 负负极：极：极：极：总总反反反反应应：正极正极正极正极：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2 8()()负负极极极极：正极正极正极正极：总总反反反反应应：正极：正极：正极：正极：负负极极极极：总总反反反反应应：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2 Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2 FeFe2e2e-FeFe2+2+CuCu2+2+2e+2e-CuCuFe+CuFe+Cu2+2+FeFe2+2+Cu+Cu或或 Fe+CuSOFe+CuSO4 4Cu+FeSOCu+FeSO4 49实践活践活动：水果：水果电池池1011二、二、发展中的化学展中的化学电源源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池12化学化学电池池一次性一次性电池：如干池：如干电池池二次二次电池（可充池（可充电电池）：池）：铅蓄蓄电池等池等燃料燃料电池：池：氢氧燃料氧燃料电池池二、二、发展中的化学展中的化学电源源13干电池碱性电池（1）干）干电池池结构及构及电极反极反应原理原理14思考与交流：思考与交流：锌锰干干电池即使不用，放池即使不用，放置置过久，也会失效（作久，也会失效（作为电解解质的糊状的糊状NH4Cl显酸性），酸性），为了充分而有效地利用了充分而有效地利用锌锰干干电池，在池，在购买、保存和使用方面你有、保存和使用方面你有何何经验与建与建议？请与同学交流分享。与同学交流分享。碱性电池二、二、发展中的化学展中的化学电源源15（1）干）干电池池结构及构及电极反极反应原理原理负极：极：Zn 2e-=Zn2+正极：正极：2NH4+2e-=2NH3+H2Zn +2NH4+=Zn2+2NH3+H2电池池总反反应式：式：特点：特点：a：一次性一次性电池，不可逆池，不可逆b：用用KOH代替代替NH4Cl能提高能提高 性能，延性能，延长寿命寿命162023/1/2317（2）充）充电电池池(又称二次又称二次电池池)负极极:Pb+SO42-2e-=PbSO4 正极正极:PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O铅蓄蓄电池池特点：特点：电池池总反反应式：式：二次二次电池池,可再次充可再次充电使用使用铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电放电放电充电充电充电充电18（2）镍镉碱性蓄碱性蓄电池和池和镍氢电池池 P38（3）新一代可充）新一代可充电的的绿色色电池池锂离子离子电池池特点：高能特点：高能电池，池，电压高，高，质量量轻，贮存存时间长等。等。用途：手机，用途：手机，电脑、手表、心、手表、心脏起搏器起搏器等。等。19思考与交流：思考与交流：充充电电池与一次池与一次电池相比有何池相比有何优点？如何科学合理地使用充点？如何科学合理地使用充电电池？池？请与同与同学学们讨论、交流。、交流。优点：可反复使用点：可反复使用二、二、发展中的化学展中的化学电源源20燃料燃料电池：它是一种高效、池：它是一种高效、环境友好的境友好的发电装置。它的装置。它的电极极材料一般材料一般为活性活性电极，具有很极，具有很强的的催化催化活性，如活性，如铂电极，活极，活性炭性炭电极极等。燃料等。燃料电池由池由3个个主要部分主要部分组成：成：燃料燃料电极（极（负极）极）；电解液解液；空气氧气空气氧气电极（正极）极（正极）。3、燃料、燃料电池池21氢氧燃料氧燃料电池池电极反极反应总反应：总反应：2H2+O2=2H2O 酸酸性性负极负极正极正极中中性性负极负极 正极正极碱碱性性负极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-22燃料燃料电池不是把池不是把还原原剂、氧化、氧化剂物物质全部全部贮藏在藏在电池内，而是在工作池内，而是在工作时，不断，不断从外界从外界输入，同入，同时将将电极反极反应产物不断排出物不断排出电池池二、二、发展中的化学展中的化学电源源23书写写电极反极反应式式应注意以下几点：注意以下几点：1电极反极反应是一种是一种离子反离子反应，遵循，遵循书写离子反写离子反应的的规则（打沉淀符号）打沉淀符号）；3负极失极失电子所得氧化子所得氧化产物和正极得物和正极得电子所得子所得还原原产物，与物，与电解解质溶液有关溶液有关（如（如酸碱性，酸碱性，4价的价的C在在酸性溶液中酸性溶液中以以CO2形式存在，在形式存在，在碱性溶液中碱性溶液中以以CO32形式存在）；形式存在）；思考：天然气染料思考：天然气染料电池如何池如何书写写电极反极反应式。式。2将两极反将两极反应的的电子得失数配平后，子得失数配平后，相加得到相加得到总反反应，总反反应减去一极反减去一极反应即得到另一极反即得到另一极反应；24废电池池对环境的危害境的危害电池中含有汞、池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意等有毒金属。随意丢弃弃废电池会池会对环境造成境造成严重的重的污染。染。上世上世纪50年代，震惊世界的日本年代，震惊世界的日本“水俣病水俣病”就是因汞中毒引起的。就是因汞中毒引起的。二、二、发展中的化学展中的化学电源源25减减 少少 污 染染节 约 资 源源二、二、发展中的化学展中的化学电源源26课堂总结1.一个一个电极参与反极参与反应（简易原易原电池，干池，干电池）：池）：负极：极：M-ne-=Mx+正极：正极：析析氢或或吸氧吸氧或或析出不活析出不活泼金属金属2.两个两个电极均参与反极均参与反应(铅蓄蓄电池池):金属金属为负极，金属化合物极，金属化合物为正极正极3.两个两个电极均不参与反极均不参与反应（燃料（燃料电池）：池）：助燃气体在正极反助燃气体在正极反应，可燃气体在，可燃气体在负极反极反应27二、原二、原电池原理的池原理的应用用制作化学制作化学电源源加快反加快反应速率：速率：例如，例如，实验室制室制H2时，由于，由于锌太太纯，反，反应一般一般较慢，可加入少量慢，可加入少量CuSO4以加快反以加快反应速率。速率。判断金属活判断金属活动性的性的强弱弱电化学保化学保护法，即将金属作法，即将金属作为原原电池的正池的正极而受到保极而受到保护。如在。如在铁器表面器表面镀锌。28 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，是正极，电极反极反应为 Li e-=Li+B.Li是是负极，极，电极反极反应为 Li e-=Li+C.Li是是负极，极，电极反极反应为 MnO2+e-=MnO2 D.Li是是负极，极，电极反极反应为 Li 2e-=Li2+B29钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是（）A、Sn B、Zn C、Cu D、AgB30对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是（）锌片溶解了32.5g 锌片增加了32.5g 铜片上析出1g氢气铜片上析出2 g 氢气A、和B、和C、和D、和A312023/1/2332