化學(xué)電源課件【高效課堂+備課精研】 上學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池第二課時(shí)化學(xué)電源普通干電池手機(jī)電池鈕扣電池筆記本電腦專(zhuān)用電池?cái)z像機(jī)專(zhuān)用電池“神七”用太陽(yáng)能電池二、化學(xué)電源原電池的構(gòu)成要素還原劑-氧化反應(yīng)、氧化劑-還原反應(yīng)電極反應(yīng)：電極材料（金屬或石墨）：電子導(dǎo)體或作還原劑離子導(dǎo)體（如電解質(zhì)和鹽橋）：內(nèi)電路，實(shí)現(xiàn)離子定向遷移電子導(dǎo)體（如導(dǎo)線）：外電路，實(shí)現(xiàn)電子定向轉(zhuǎn)移A原電池電流表e－e－－＋發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極正極離子導(dǎo)體陽(yáng)離子遷移方向陰離子遷移方向鹽橋A原電池電流表e－e－－＋發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極正極離子導(dǎo)體陽(yáng)離子遷移方向陰離子遷移方向鹽橋任務(wù)一認(rèn)識(shí)普通鋅錳干電池1、一次電池問(wèn)題1:結(jié)合圖片分析，電極反應(yīng)中的還原劑和氧化劑、電極材料、離子導(dǎo)體。問(wèn)題2：普通鋅錳干電池放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為：2MnO2+Zn+2NH4Cl=2MnO（OH）+Zn(NH3)2Cl2請(qǐng)寫(xiě)出正負(fù)極電極反應(yīng)。負(fù)極：Zn-2e－＝Zn2+正極：2NH4++2e－+2MnO2＝2MnO（OH）+2NH3↑

優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。堿性鋅錳干電池問(wèn)題1:結(jié)合圖片分析，電極反應(yīng)中的還原劑和氧化劑、電極材料、離子導(dǎo)體。問(wèn)題2：堿性鋅錳干電池的電極總反應(yīng)為：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。請(qǐng)寫(xiě)出正負(fù)極電極反應(yīng)式。負(fù)極：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正極：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－除顫器

植入式心臟復(fù)律除顫器（Implantablecardiacdefibrillator,ICD）鋰一次電池一種用于心臟起博器的微型電池，具有容量大、壽命長(zhǎng)和電壓穩(wěn)定特點(diǎn)。該電池的電極材料分別是石墨和鋰，電解質(zhì)溶液為等物質(zhì)的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2中形成的溶液。這種電池的總反應(yīng)為8Li+3SOCl2＝6LiCl+Li2SO3+2S，則該電池的負(fù)極反為：,正極反應(yīng)為：.

8Li-8e-=8Li+

3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-

2．二次電池——充電電池

二次電池又稱(chēng)可充電電池或蓄電池，是一類(lèi)放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池。任務(wù)二認(rèn)識(shí)二次電池問(wèn)題：請(qǐng)結(jié)合圖片寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式？放電反應(yīng)原理①負(fù)極反應(yīng)式是____________________________；②正極反應(yīng)式是____________________________；總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。③放電過(guò)程中，負(fù)極質(zhì)量的變化是增大，電解質(zhì)溶液pH的變化是增大。鋰二次電池其它二次電池：燃料電池一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電源。氫氧燃料電池

氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料(H2)和氧化劑(O2)，分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電池總反應(yīng)式是2H2＋O2===2H2O3.燃料電池任務(wù)三認(rèn)識(shí)燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+O2=2H2O酸性負(fù)極正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)介質(zhì)電池反應(yīng)：

2H2+Ｏ２=2H2O

負(fù)極正極負(fù)極

正極2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O固體燃料電池甲烷燃料電池

電解質(zhì)H2SO4

KOH

負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)總反應(yīng)CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

O2+4e-+4H+=2H2OCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OO2+4e-+2H2O=4OH-

CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O1.危害:廢舊電池中常含有重金屬、酸和堿等物質(zhì),如隨意丟棄,會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成危害。2.處理方法:回收處理。任務(wù)四廢舊電池的危害與處理

電池在許多方面都有應(yīng)用，軍事上應(yīng)用,移動(dòng)裝置上的應(yīng)用，居民家庭的應(yīng)用，空間領(lǐng)域的應(yīng)用，固定的應(yīng)用，運(yùn)輸上的應(yīng)用等。一顆鈕扣電池就能污染大約60萬(wàn)升水，相當(dāng)于一個(gè)人一生的用水量，一節(jié)1號(hào)電池爛在土壤中，能使1平方米的土地失去農(nóng)業(yè)利用價(jià)值。早在1971年召開(kāi)的國(guó)際環(huán)境會(huì)議上，就提出了對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重的五大害：汞、鎘、鉛、滴滴涕（DDT）和多氯聯(lián)苯（PCB），其中與電池污染相關(guān)的就有三種，即汞、鎘、鉛。上述三種金屬?gòu)V泛存在于電池中，使用者丟棄后，電池在環(huán)境中自然腐蝕，大部分有害物質(zhì)以各種形態(tài)進(jìn)入環(huán)境中，直接污染水資源，再通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，危害著人們的健康生活。既可以減少環(huán)境污染，又可以節(jié)約資源。1、關(guān)于鉛蓄電池的說(shuō)法中正確的是(

)A．在放電時(shí)，正極發(fā)生的反應(yīng)是：Pb＋SO42－===PbSO4＋2e－B．在放電時(shí)，該電池的負(fù)極材料是鉛板C．在充電時(shí)，電池中硫酸的濃度不斷變小D．在充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)是：PbSO4＋2e－===Pb＋SO42－2、在堿性鋅錳干電池中，已知?dú)溲趸洖殡娊赓|(zhì)，發(fā)生的電池總反應(yīng)式為：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。下列關(guān)于該電池的電極反應(yīng)，正確的是(

)A．負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋B．負(fù)極反應(yīng)為Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋C．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOHD．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－3、科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池正極反應(yīng)為(

)A．O2＋4H＋＋4e－===2H2OB．H2－2e－===2H＋C．O2＋2H2O＋4e－===4OH－

D．H2－2e－＋2OH－===2H2O4、鎳-鎘電池是一種可充電的“干電池”，使用壽命長(zhǎng)達(dá)10～15年。其總反應(yīng)為Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。下列說(shuō)法不正確的是(

)A．放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生了氧化反應(yīng)，反應(yīng)為Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2B．充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2OC．電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)pH增大，正極區(qū)pH減小D．該電池充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能5、固體氧化物燃料電池是以固體氧化鋯—氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2－)在其間通過(guò)。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是(

)A．有O2參加反應(yīng)的電極a為電池的負(fù)極B．電極b的電極反應(yīng)式為H2＋2e－＋O2－===H2OC．電極a的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－D