化學(xué)電源-完整版課件

第二節(jié)化學(xué)電源

第一課時(shí)回顧思考相對活潑的金屬流出電子氧化反應(yīng)還原反應(yīng)流入電子相對不活潑的金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）酸、堿或鹽的溶液作用？（1）導(dǎo)電（2）與負(fù)極一起發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)（3）可能參與電極反應(yīng)課前熱身1.原電池的設(shè)計(jì)與判斷（1）依據(jù)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑設(shè)計(jì)原電池，可選用______作負(fù)極，________________作正極，用導(dǎo)線連接后，置于電解質(zhì)溶液_________中。（2）若電極材料選銅和石墨，電解質(zhì)溶液選硫酸鐵溶液，外加導(dǎo)線，能否構(gòu)成原電池？____。若能，請寫出電極反應(yīng)式，負(fù)極為____________；正極為_______________。（若不能后兩空不填）（3）若（2）題中電極材料選銅和鐵，則負(fù)極反應(yīng)式為_____________，正極反應(yīng)式為__________________，其電池總反應(yīng)離子方程式為_____________。鐵片銅片（或石墨）稀硫酸能Cu-2e-=Cu2+

2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe-2e-=Fe2+

2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe+2Fe3+=3Fe2+2.回答下列問題：（1）電工操作上規(guī)定：不能把銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線連接在一起使用。請說明原因？當(dāng)銅、鋁導(dǎo)線連接時(shí)，接觸到潮濕的空氣就易形成原電池而被腐蝕。（2）實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣是，常加入少量的硫酸銅溶液的原因是？鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入少量CuSO4，Cu2+被鋅置換出來，生成的單質(zhì)Cu附著在鋅的表面，此時(shí)會發(fā)生原電池反應(yīng)，鋅為負(fù)極，使反應(yīng)速率加快。（3）有三種金屬abc，用導(dǎo)線將ab連接泡在硫酸銅溶液中，a質(zhì)量減小，b質(zhì)量增加；用導(dǎo)線將ac連接浸泡在稀硫酸中，c不斷溶解，a有氣泡產(chǎn)生。由此判斷三種金屬的活動性順序是_________________。c＞a＞b課前熱身1、通過日常生活的學(xué)習(xí)，你知道哪些電池？其中哪些屬于化學(xué)電池？2、化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)是什么？4、目前化學(xué)電池主要分為哪幾大類？產(chǎn)生電能的基本原理是什么？各自有什么特點(diǎn)？問題討論？導(dǎo)入新課科學(xué)探究探究一化學(xué)電池1.化學(xué)電池是將_____________________的裝置。其種類很多，常分為以下三類。請你舉出生活中常見的電池，并將其分類填入下表?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊N類特點(diǎn)（分類依據(jù)）實(shí)例一次電池二次電池燃料電池放完電以后不能再使用充電、放電可循環(huán)進(jìn)行可通過不斷充入燃料、氧化劑，連續(xù)使用普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池鉛蓄電池、鎳氫電池氫氧燃料電池、CH4燃料電池科學(xué)探究2.化學(xué)電池的優(yōu)點(diǎn)：________________較高，供能穩(wěn)定可靠；可以制成各種______________，不同____________的電池或電池組；使用方便，易于維護(hù)。能量轉(zhuǎn)換效率形狀和大小容量和電壓科學(xué)探究3.判斷電池優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)（1）比能量：即單位質(zhì)量或單位體積所能__________的多少，單位W·h·kg-1或W·h·L-1。（2）比功率：即單位質(zhì)量或單體體積所能__________的多少，單位W·kg-1或W·L-1。（3）電池的_____________的長短。輸出電能輸出功率可儲存時(shí)間除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲存長的電池，其質(zhì)量好科學(xué)探究歸納總結(jié)化學(xué)電池是一類應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的電源，分為一次電池、二次電池(充電電池）、燃料電池(連續(xù)電池）。使用后的廢棄中含有_______________________________和__________等有害物質(zhì)，隨處丟棄會給________、________等造成嚴(yán)重的污染。廢棄電池要進(jìn)行回收利用。汞、鎘、鉻、鉛等大量的重金屬酸、堿土壤水源例題分析【例題一】下列說法錯誤的是（）A.依據(jù)原電池的原理設(shè)計(jì)出了化學(xué)電源B.原電池是化學(xué)電源的雛形C.判斷一種電池的優(yōu)劣主要是看其負(fù)極材料的活潑性D.氧化還原反應(yīng)所釋放的化學(xué)能，是化學(xué)電源的能量來源C判斷一種電池的優(yōu)劣主要是看這種電池的比能量或比功率的大小，以及可儲存時(shí)間的長短。【解析】例題分析【例題二】【解析】下列說法中，不正確的是（）A.化學(xué)電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B.化學(xué)電池的種類包括一次電池、二次電池和燃料電池等C.化學(xué)電池供能穩(wěn)定可靠，使用方便，易于維護(hù)D.廢舊電池可以隨意丟棄D本題考查的是有關(guān)化學(xué)電池的概念、分類及性能等方面的知識。廢舊電池中含有重金屬和酸、堿等有害物質(zhì)，隨意丟棄，對生態(tài)環(huán)境和人體健康危害很大，所以廢舊電池應(yīng)回收利用。科學(xué)探究探究二常見的化學(xué)電源1、一次電池（1）堿性鋅錳電池是一種常用的一次電池，總反應(yīng)式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2其負(fù)極是______，正極是_______，電解質(zhì)溶液是______溶液。①負(fù)極反應(yīng)式：____________________________②正極反應(yīng)式：____________________________Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-ZnMnO2KOH堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：電流穩(wěn)定，放電容量、時(shí)間比干電池增大幾位，不會氣漲或漏液。（2）鋅銀電池具有比能量大、電壓穩(wěn)定、儲存時(shí)間長等特點(diǎn)。試根據(jù)總反應(yīng)式Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag①負(fù)極是________，其依據(jù)是__________________________________________。Zn在總反應(yīng)式中鋅元素化合價(jià)升高，失去電子，鋅為負(fù)極②正極反應(yīng)式是_____________，反應(yīng)類型是___________。Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-還原反應(yīng)科學(xué)探究探究二常見的化學(xué)電源1、一次電池優(yōu)點(diǎn)：

電壓高、穩(wěn)定，低污染。(3)鋰電池

鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S負(fù)極：

；正極：

。用途：質(zhì)輕、高能(比能量高)、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域。8Li-8e-=8Li+3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S科學(xué)探究探究二常見的化學(xué)電源1、一次電池我國首創(chuàng)以鋁海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流．只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光。例題分析【例題三】則該電源負(fù)極材料為______________；正極材料為______；正極反應(yīng)式為______________；負(fù)極反應(yīng)式為______________。例題分析【例題三】【答案】【解析】以鋁、海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，Al為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：4Al-12e-=4Al3+，空氣中的氧氣為正極，正極材料為石墨，該電極上發(fā)生還原反應(yīng)：3O2+6H2O+12e-═12OH-。鋁石墨

3O2+6H2O+12e-=12OH-4Al-12e-4Al3+1.通過日常生活的學(xué)習(xí)，你知道哪些電池？其中哪些屬于化學(xué)電池？2.化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？問題討論？課堂總結(jié)堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鉛蓄電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池等為化學(xué)電池，太陽能電池不是化學(xué)電池。能量轉(zhuǎn)換效率較高，供能穩(wěn)定可靠，可以制成不同形狀和大小，不同容量的電池或電池組，使用方便，易于維護(hù)。3.判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)是什么？4.目前化學(xué)電池主要分為哪幾大類？產(chǎn)生電能的基本原理是什么？問題討論？課堂總結(jié)除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲存長的電池，其質(zhì)量好。化學(xué)電池可分一次電池、二次電池、燃料電池；產(chǎn)生電能的基本原理是利用自發(fā)的氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為Li+MnO2=LiMnO2,下列說法正確的是（）A、Li是正極，電極反應(yīng)為Li+e-=Li

–B、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li－e-=Li+C、MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2+e-=MnO2–D、鋰電池工作過程：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能習(xí)題鞏固【習(xí)題一】A、根據(jù)鋰電池的總反應(yīng)式Li+MnO2=LiMnO2，失電子的金屬Li為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，MnO2是正極，電極反應(yīng)為MnO2+e-=MnO2-，故A錯誤；B、根據(jù)鋰電池的總反應(yīng)式Li+MnO2=LiMnO2，失電子的金屬Li為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，故B正確；C、MnO2是正極，電極反應(yīng)為MnO2+e-=MnO2-，故C錯誤；D、鋰電池是一種原電池，工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確；故選BD。習(xí)題鞏固【習(xí)題一】【答案】BD【解析】習(xí)題鞏固【習(xí)題二】變黑的銀器可根據(jù)電化學(xué)原理進(jìn)行翻新，其方法如下：在鋁制容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后黑色會褪去，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3．下列關(guān)于說法正確的是(

)A．正極反應(yīng)式：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+B．放電過程中，Cl-向正極移動C．每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上生成0.1molH2S氣體D．處理過程中銀器一直保持恒重習(xí)題鞏固【習(xí)題二】【答案】C【解析】根據(jù)電池反應(yīng)式知，Al元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?3價(jià)，Al失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，Ag元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以Ag是正極，負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+，正極反應(yīng)式為3Ag2S+6H++6e-═6Ag+3H2S↑；A．負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+，