化學(xué)電池（課件）高一化學(xué)教學(xué)課件習(xí)題（人教版2019）

第三課時(shí)

化學(xué)電池第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化課前測(cè)1．判斷正誤(1)火力發(fā)電過(guò)程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能是整個(gè)能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵(

)(2)原電池的電極材料必須是金屬(

)(3)原電池工作時(shí)，正極與負(fù)極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同(

)(4)在鋅銅原電池中，電子由鋅通過(guò)導(dǎo)線流向銅，再由銅通過(guò)電解質(zhì)溶液流回鋅(

)(5)原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)(

)×××√√2．根據(jù)原電池原理，結(jié)合裝置圖，按要求解答問(wèn)題：(1)若X為Zn，Y為硫酸銅溶液，則X為_(kāi)____(填電極名稱(chēng))，判斷依據(jù)：_________________；銅電極的名稱(chēng)是______，溶液中的Cu2＋移向______(填“Cu”或“X”)電極。(2)若X為銀，Y為硝酸銀溶液，則X為_(kāi)____(填電極名稱(chēng))，判斷依據(jù)：_________________；銅電極的名稱(chēng)是____________，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)電極。X電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________。Ag＋＋e－=AgX負(fù)極正極銅的活潑性比銀強(qiáng)Cu正極鋅的活潑性比銅強(qiáng)負(fù)極溫故知新間接：直接：化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機(jī)械能發(fā)動(dòng)機(jī)電能裝置原電池化學(xué)能與電能原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置定義構(gòu)成條件活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極形成閉合回路電極插入電解質(zhì)溶液電池反應(yīng)電子電流氧化還原反應(yīng)由負(fù)極流向正極由正極流向負(fù)極離子負(fù)負(fù)正正素養(yǎng)要求1.知道干電池、充電電池、燃料電池等化學(xué)電池的特點(diǎn)。2.掌握構(gòu)成化學(xué)電池的基本要素，了解常見(jiàn)化學(xué)電池的工作原理。電池發(fā)展史電池多種多樣，其實(shí)質(zhì)和原理是都是通過(guò)氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。1一次電池

二次電池任務(wù)一

一次電池

1780年意大利著名生物學(xué)家伽伐尼做了如下實(shí)驗(yàn)：用一根銅鉤插入死青蛙的脊髓中，再掛在鐵欄桿上，當(dāng)青蛙腿碰到鐵欄桿時(shí)，就發(fā)生顫抖。善于質(zhì)疑的意大利物理學(xué)家伏打，提出了疑問(wèn)：為什么只有青蛙腿與銅器和鐵器接觸時(shí)才發(fā)生抽搐？伏打用實(shí)驗(yàn)證明，兩種活潑性不同的金屬同時(shí)接觸蛙腿，蛙腿才會(huì)抽搐，其原因是構(gòu)成了原電池，有電流產(chǎn)生。這就是舉世聞名的伏打電池的來(lái)源?！韭?lián)想·質(zhì)疑】任務(wù)一

一次電池

1、特點(diǎn)：電池放電后

充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)

逆向進(jìn)行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。2、普通鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示（1）鋅筒為

。（2）石墨棒為

，最終被還原的物質(zhì)是

。（3）NH4Cl糊的作用是

。不能無(wú)法負(fù)極正極MnO2作電解質(zhì)溶液負(fù)極Zn－2e－=Zn2＋2MnO2＋2NH4＋＋2e－=Mn2O3＋2NH3↑＋H2O總反應(yīng)

Zn+2MnO2＋2NH4＋=Zn2＋+Mn2O3＋2NH3↑＋H2O（4）電極反應(yīng)

正極任務(wù)一

一次電池

(1)缺陷①鋅錳干電池電量小。②放電過(guò)程中容易發(fā)生脹氣或漏液，會(huì)導(dǎo)致電器設(shè)備的腐蝕。(2)改進(jìn)①在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防漏電池。②將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的KOH，并在構(gòu)造上進(jìn)行改進(jìn)，制成堿性鋅錳電池。任務(wù)一

一次電池

3、堿性鋅錳電池（1）負(fù)極材料是：___________（2）正極材料是：_____________（3）電解質(zhì)是_________________Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2ZnMnO2濕的KOH作電解質(zhì)溶液正

極負(fù)

極總反應(yīng)

（4）電極反應(yīng)

Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)22MnO2

+2e－+2H2O=2MnOOH＋2OH－4、銀鋅紐扣電池任務(wù)一

一次電池

Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag（1）負(fù)極材料是：___________（2）正極材料是：_____________（3）電解質(zhì)是_________________正

極負(fù)

極總反應(yīng)

（4）電極反應(yīng)

ZnAg2OKOH溶液Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH-Zn＋2OH--2e-=ZnO＋H2O任務(wù)二

二次電池/蓄電池/充電電池1.二次電池(充電電池)(1)特點(diǎn)：二次電池在放電時(shí)所進(jìn)行的

，在充電時(shí)可以

，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)放電與充電的循環(huán)。(3)常見(jiàn)的充電電池：

電池、

電池、

電池等。氧化還原反應(yīng)逆向進(jìn)行鉛酸蓄鎳氫鋰離子(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能

電能放電充電任務(wù)二

二次電池/蓄電池/充電電池PbO2（4）放電時(shí)電極反應(yīng)式：PbH2SO4溶液PbO2＋Pb＋2H2SO4==2PbSO4＋2H2OPb－2e-＋SO42-＝PbSO4PbO2＋2e-＋4H＋＋SO42－＝PbSO4＋2H2O2、鉛酸電池（1）負(fù)極材料是：___________（2）正極材料是：_________________（3）電解質(zhì)是_________________正

極負(fù)

極總反應(yīng)

tips：放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度_____(填“增大”“減小”或“不變”)。減小【工作原理】放電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。充電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)。任務(wù)二

二次電池/蓄電池/充電電池2PbSO4＋2H2O==PbO2＋Pb＋2H2SO4PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42-PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H＋＋SO42－氧

極陰

極總反應(yīng)

tips：充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度_____(填“增大”“減小”或“不變”)。增大（5）充電時(shí)電極反應(yīng)式正

極負(fù)

極優(yōu)點(diǎn)：_______________________________________________壽命長(zhǎng)，價(jià)格低缺點(diǎn)：_______________________________________________重量大、體積大、廢棄的鉛污染任務(wù)二

二次電池/蓄電池/充電電池3、鋰離子電池（1）負(fù)極材料是：___________（2）正極材料是：_________________Li

正極材料在鋰電池的總成本中占據(jù)40%以上的比例，目前已經(jīng)市場(chǎng)化的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產(chǎn)品。正

極負(fù)

極總反應(yīng)

（3）放電時(shí)電極反應(yīng)式：LixCy-xe-=xLi++CyLi1-xCoO2+

xLi+

+xe-=LiCoO2陽(yáng)

極陰

極

xLi++Cy+xe-=LixCyLiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+

xLi+知識(shí)辨析(2023·濟(jì)南高一期中)氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池，其能量密度是目前鋰電池的十倍以上。其中一種氟離子電池的工作原理為3Mg＋2BiF33MgF2＋2Bi(MgF2為難溶鹽)，電解質(zhì)為熔融氟化物。下列說(shuō)法正確的是（

）A.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Mg－2e－＋2F－=MgF2B.放電時(shí)，電子從鎂電極流出，經(jīng)電解質(zhì)流向正極C.放電時(shí)，化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能D.放電時(shí)，F(xiàn)－向正極移動(dòng)A2燃

料

電

池任務(wù)三

燃料電池1、含義：2、特點(diǎn)：（1）清潔、安全、高效等燃料電池是一種將燃料(如H2、CH4、乙醇等)和氧化劑(如O2)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。小型高性能燃料電池

(2)能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到

以上。(3)反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是從外部提供，供電量易于調(diào)節(jié)。80%與其他電池區(qū)別反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)3.應(yīng)用在航天、軍事、交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。任務(wù)三

燃料電池惰性電極4、電極的分類(lèi)活性電極

根據(jù)電極本身是否參與反應(yīng)，把電極分為惰性電極和活性電極兩類(lèi)，燃料電池一般采用惰性電極。(C、Pt、Au等)(除Pt、Au外的其余金屬)負(fù)極通入_________正極通入_______燃料電池的電極燃料如氫氣、甲烷、乙醇氧化劑，eg：O2O2＋4e-＋2H2O＝4OH－堿性電解質(zhì)的正極反應(yīng)：酸性電解質(zhì)的正極反應(yīng)：O2＋4e-＋4H+＝2H2O??【特別提醒】在書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)應(yīng)看清溶液的酸堿性；酸性條件下不出現(xiàn)OH－，堿性條件下不出現(xiàn)H＋。任務(wù)三

燃料電池5.氫氧燃料電池氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的總反應(yīng)相同，均為2H2＋O2=2H2O。但正、負(fù)極反應(yīng)與電解質(zhì)溶液有關(guān)，正、負(fù)極反應(yīng)如下：2H2－4e－=4H＋2H2－4e－＋4OH－=4H2OO2＋4H＋＋4e－=2H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－2H2－4e－＋2O2－=2H2OO2＋4e－=2O2－任務(wù)三

燃料電池CH4＋2O2＋2OH－＝CO32－＋3H2OCH4－8e-＋10OH－＝CO32－＋7H2O2O2＋8e-＋4H2O＝8OH－6、CH4燃料電池（1）電解質(zhì)溶液為KOH溶液電池總反應(yīng)：負(fù)

極：正

極：（2）電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液CH4＋2O2＋＝CO2＋2H2OCH4－8e-＋2H2O＝CO2＋8H＋O2＋4H＋＋4e－=2H2O電池總反應(yīng)：負(fù)

極：正

極：總結(jié)歸納(1)充電電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。(2)可充電電池充電時(shí)，負(fù)極與直流電源負(fù)極相連，正極與直流電源正極相連，也就是“負(fù)接負(fù)、正接正”。(3)燃料電池中，燃料(還原性氣體等)作負(fù)極反應(yīng)物，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化劑(通常為O2)為正極反應(yīng)物，發(fā)生還原反應(yīng)，燃料電池在使用過(guò)程中，并沒(méi)有發(fā)生燃料與氧化劑之間的直接燃燒，而是在兩極之間發(fā)生放電反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(4)從理論上講，凡是可燃物的燃燒反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池，所以燃料電池的燃料除H2、CO、CH4外，還可以是甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)等。小組小結(jié)

化學(xué)電池

干電池（一次電池）充電電池（二次電池）燃料電池鉛蓄電池（Pb-PbO2-H2SO4）氫氧燃料電池鋰離子電池鎳氫電池普通鋅錳干電池甲烷燃料電池堿性鋅錳電池銀鋅紐扣電池當(dāng)

堂

練

習(xí)3任務(wù)四

限時(shí)訓(xùn)練1.(2023·廣東江門(mén)高一期中)下列說(shuō)法正確的是（

）A.鋅錳電池是二次電池B.燃料電池是一種高效但是會(huì)污染環(huán)境的新型電池C.化學(xué)電池的反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)D.鉛酸蓄電池放電時(shí)正極是PbC任務(wù)四

限時(shí)訓(xùn)練2.(2022·黑龍江大慶中學(xué)高一期中)紐扣電池可作計(jì)算器、電子表等的電源。有一種紐扣電池，其電極分別為Zn和Ag2O，用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，電池的總反應(yīng)為Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。關(guān)于該電池下列敘述不正確的是（

）A.電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)B.Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中失去電子C.電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子移向正極D.電池使用時(shí)，電子由Zn極