寒假自習(xí)課 2024-2025學(xué)年高一化學(xué)必修第二冊(cè)人教版教學(xué)課件 第六章 第一節(jié) 第3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)與能量變化第3課時(shí)

化學(xué)電池[學(xué)習(xí)目標(biāo)]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)電池的工作原理及

電極反應(yīng)式的書寫(重點(diǎn))。引入新課干電池鉛蓄電池手機(jī)鋰電池氫燃料電池汽車常見(jiàn)的電池常見(jiàn)的電池如何分類？一次電池二次電池燃料電池一、一次電池二次電池1.一次電池(1)特點(diǎn)：放電后不能充電。

(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無(wú)法逆向進(jìn)行)(2)鋅錳干電池的構(gòu)造鋅錳干電池電極反應(yīng)：Zn－2e－===Zn2＋負(fù)極最終被還原的是MnO2正極電解質(zhì)溶液紐扣電池鋅錳干電池在使用過(guò)程中，鋅會(huì)逐漸溶解，鋅外殼變薄，最后內(nèi)部糊狀電解質(zhì)會(huì)泄露出來(lái)。為了延長(zhǎng)電池壽命和提高其性能，人們將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl糊換成濕的KOH，制成了堿性鋅錳電池?？偡磻?yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：____________________________。思考11.一次電池Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2堿性鋅錳電池一、一次電池二次電池2.二次電池(充電電池)(1)特點(diǎn)：放電時(shí)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)放電與充電循環(huán)。(3)常見(jiàn)的充電電池：

鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。一、一次電池二次電池(1)負(fù)極材料是____，正極材料是______，電解質(zhì)溶液是______。(2)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋移向___________極。鉛酸蓄電池構(gòu)造如圖所示，工作時(shí)電池總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O。按要求回答下列問(wèn)題：(3)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度_____(填“增大”“減小”或“不變”)。PbPbO2硫酸PbO2(或正)減小思考22.二次電池(充電電池)(4)當(dāng)鉛酸蓄電池向外電路提供2mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加____g。96

一、一次電池二次電池2.二次電池(充電電池)鉛酸蓄電池的電極反應(yīng)：歸納總結(jié)一、一次電池二次電池應(yīng)用體驗(yàn)1.某普通鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.鋅筒是原電池的正極B.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.銨根離子流向石墨電極D.電子經(jīng)石墨棒沿電解質(zhì)溶液流向鋅筒√一、一次電池二次電池鋅筒是負(fù)極，石墨棒是正極正極上二氧化錳得電子發(fā)生還原反應(yīng)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)電子經(jīng)導(dǎo)線由負(fù)極鋅筒流向石墨棒應(yīng)用體驗(yàn)2.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＋2BiF3

3MgF2＋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)√一、一次電池二次電池經(jīng)導(dǎo)線不完全，部分轉(zhuǎn)化為熱能F-向負(fù)極移動(dòng)放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)二、燃料電池氫燃料電池汽車1.概念一種將燃料(如H2、CH4、乙醇)和氧化劑(如O2)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置。2.特點(diǎn)(1)清潔、安全、高效等。(2)能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80%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)。3.應(yīng)用

在航天、軍事、交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。4.氫氧燃料電池總反應(yīng)：2H2＋O2===2H2O負(fù)極正極0+10-2電解質(zhì)溶液負(fù)極正極酸性(H＋)堿性(OH-)書寫電極反應(yīng)式，酸性條件下不出現(xiàn)OH－，堿性條件下不出現(xiàn)H＋。2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－?特別提醒：二、燃料電池思考?xì)溲跞剂想姵卦诓煌橘|(zhì)中的總反應(yīng)相同，但正、負(fù)極反應(yīng)與電解質(zhì)溶液有關(guān)，寫出導(dǎo)電介質(zhì)為固體電解質(zhì)時(shí)的正、負(fù)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－===2H2OO2＋4e－===2O2－2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O二、燃料電池應(yīng)用體驗(yàn)1.判斷正誤(1)燃料電池是利用燃料的燃燒發(fā)電(

)(2)燃料電池中，燃料在正極上發(fā)生氧化反應(yīng)(

)(3)氫氧燃料電池將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?

)(4)原電池中正極材料一定發(fā)生還原反應(yīng)(

)(5)原電池中的負(fù)極反應(yīng)一定是電極材料失電子(

)×××××二、燃料電池應(yīng)用體驗(yàn)2.國(guó)家電投氫能公司全自主研發(fā)的“氫騰”燃料電池系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于氫能大巴。某種氫燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖，下列說(shuō)法正確的是A.電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向b極移動(dòng)B.a極發(fā)生的電極反應(yīng)為H2＋2e－＋2OH－===2H2OC.b極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)D.當(dāng)外電路有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，b極消耗5.6LO2√二、燃料電池應(yīng)為H2－2e－===2H＋發(fā)生還原反應(yīng)未說(shuō)明標(biāo)況，無(wú)法計(jì)算隨堂檢測(cè)1.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Pb√是一次電池放電時(shí)Pb被氧化，為負(fù)極；PbO2被還原，為正極不污染環(huán)境隨堂檢測(cè)2.鎳氫電池是可充電電池，它的總反應(yīng)是

H2＋NiO(OH)===Ni(OH)2，根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列說(shuō)法正確的是A.電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的堿性不斷增大B.電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C.電池放電時(shí)，氫元素被還原D.電池放電時(shí)，通入H2的一極是負(fù)極√H2－2e-＋2OH-===2H2OOH-↓，pH減小鎳被還原

NiO(OH)＋H2O＋e-===OH-＋Ni(OH)2氫被氧化隨堂檢測(cè)3.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極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向Ag2O極√電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極電子不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液中！！隨堂檢測(cè)4.燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧氣(或空氣)起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，若電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿溶液，下面關(guān)于甲烷燃料電池的說(shuō)法正確的是A.負(fù)極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B.負(fù)極反應(yīng)式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2OC.隨著放電的進(jìn)行，溶液的OH－濃度不變D.放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)√這是正極反應(yīng)式

減小本節(jié)內(nèi)容結(jié)束更多精彩內(nèi)容請(qǐng)登錄：1.概念一種將燃料(如

、

、

)和氧化劑(如

)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置。2.特點(diǎn)(1)清潔、安全、高效等。(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)。3.應(yīng)用在航天、軍事、交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。4.氫氧燃料電池目標(biāo)二答案氫氣甲烷乙醇氧氣80%(1)氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式如何書寫？提示燃料電池相當(dāng)于燃料的燃燒，氫氧燃料電池的總反應(yīng)為2H2＋O2===2H2O。目標(biāo)二答案思考1(2)如何判斷氫氧燃料電池的正、負(fù)極？提示分析總反應(yīng)的方程式可知，氫氣失電子化合價(jià)升高，在負(fù)極上反應(yīng)，氧氣得電子化合價(jià)降低，在正極上反應(yīng)。其規(guī)律是通燃料的一極做負(fù)極，通氧氣的一極做正極。目標(biāo)二答案氫氧燃料電池正、負(fù)極反應(yīng)如下：電解質(zhì)溶液負(fù)極正極酸性(H＋)堿性(OH－)特別提醒在書寫電極反應(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＋。目標(biāo)二答案2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的總反應(yīng)相同，但正、負(fù)極反應(yīng)與電解質(zhì)溶液有關(guān)，寫出導(dǎo)電介質(zhì)為固體電解質(zhì)時(shí)的正、負(fù)極反應(yīng)。介質(zhì)電池反應(yīng)：