課題1電池探秘課件1

1、 課題課題1 電池探秘電池探秘 1使學(xué)生能以銅鋅原電池為例，分析原使學(xué)生能以銅鋅原電池為例，分析原電池的工作原理，知道原電池的組成條件。電池的工作原理，知道原電池的組成條件。 2了解如何從實(shí)驗(yàn)室中的原電池改進(jìn)到實(shí)了解如何從實(shí)驗(yàn)室中的原電池改進(jìn)到實(shí) 際應(yīng)用的電池際應(yīng)用的電池。 3介紹日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化介紹日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池，了解電池的發(fā)展方向?qū)W電池，了解電池的發(fā)展方向。 4體會(huì)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。體會(huì)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。 普通鋅錳電池普通鋅錳電池堿性電池堿性電池 鎳鎳鎘鎘電電池池小型高性能燃料電池小型高性能燃料電池 鋰離子電池鋰離子電池 鎳氫電池

2、鎳氫電池 、鋅片：鋅片： Zn ZnZn Zn2+ 2+ +2e+2e （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）銅片：銅片： 2 2H H+ +2e+2e H H2 2（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)） 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： Zn+2HZn+2H+ +ZnZn2+2+ +H2 +H2電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片請(qǐng)你利用學(xué)過的知識(shí)分析請(qǐng)你利用學(xué)過的知識(shí)分析: :1 1、導(dǎo)線連接后、導(dǎo)線連接后, ,銅片上產(chǎn)生什么氣體銅片上產(chǎn)生什么氣體? ?為什么會(huì)在銅片上產(chǎn)生？為什么會(huì)在銅片上產(chǎn)生？2 2電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)說明了什么問題？電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)說明了什么問題？ 3 3寫出鋅片和銅片上變化的離子方程寫出鋅片和銅片上變

3、化的離子方程式、反應(yīng)類型及電子流向。式、反應(yīng)類型及電子流向。. .電流方向電流方向失電子發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液電子（電子（e-）陰離子陰離子陽(yáng)離子陽(yáng)離子負(fù)極負(fù)極正極正極 （-）Zn H2SO4 Cu（+）得電子發(fā)生得電子發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)電子的流向：電子的流向：負(fù)極負(fù)極導(dǎo)線導(dǎo)線正極正極電流的方向：電流的方向：正極正極 負(fù)極負(fù)極一、電池是怎樣工作的一、電池是怎樣工作的還原反應(yīng)還原反應(yīng)電子流入的一極電子流入的一極負(fù)極負(fù)極- -導(dǎo)線導(dǎo)線- -正極正極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電子流出的一極電子流出的一極正極正極(+)(+)負(fù)極負(fù)極(-)(-)電子流動(dòng)的電子流動(dòng)的方向方向反應(yīng)類型反

4、應(yīng)類型定義定義電極電極名稱名稱電極名稱及電極反應(yīng)：電極名稱及電極反應(yīng)：原電池的原理：原電池的原理：口決：負(fù)氧口決：負(fù)氧正還正還第第1小組：小組：n-Cu-稀硫酸稀硫酸n-Cu-酒精酒精n-Cu-橘子橘子第第3小組：小組：Zn-Cu-稀硫酸稀硫酸 Cu-C-稀硫酸稀硫酸第第2小組：小組：Zn-Cu-稀硫酸稀硫酸Zn-Zn-稀硫酸稀硫酸第第4小組：小組：n- Cu -蘋果蘋果 Zn、Cu分別插入兩個(gè)不同的蘋果分別插入兩個(gè)不同的蘋果注意注意: :1 1、勿將溶液濺到槽外，槽中溶液勿裝太多；、勿將溶液濺到槽外，槽中溶液勿裝太多；3 3、實(shí)驗(yàn)完畢將電極用燒杯中的水洗凈，并用紙巾擦干。、實(shí)驗(yàn)完畢將電極用燒

5、杯中的水洗凈，并用紙巾擦干。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：編編號(hào)號(hào)電極和溶液電極和溶液是否產(chǎn)生電流是否產(chǎn)生電流 原因原因123Zn-Cu-Zn-Cu-稀硫酸稀硫酸 Zn-Cu-Zn-Cu-酒精酒精 Zn-Cu-Zn-Cu-橘子橘子45Zn-Cu-Zn-Cu-稀硫酸稀硫酸Zn-Zn-Zn-Zn-稀硫酸稀硫酸67Zn-Cu-Zn-Cu-稀硫酸稀硫酸Cu-C-Cu-C-稀硫酸稀硫酸89Zn- Cu -Zn- Cu -蘋果蘋果ZnZn、CuCu分別插入兩個(gè)不分別插入兩個(gè)不同的蘋果中同的蘋果中沒有電解質(zhì)沒有電解質(zhì)兩電極相同兩電極相同沒有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)沒有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)沒有閉合回路沒有閉合回路形成原電池的條

6、件有哪些？形成原電池的條件有哪些？1、有活潑性不同的兩種金屬或著一種金、有活潑性不同的兩種金屬或著一種金屬和非金屬導(dǎo)體（如石墨）作電極屬和非金屬導(dǎo)體（如石墨）作電極2、有合適的電解質(zhì)（酸、堿、鹽）、有合適的電解質(zhì)（酸、堿、鹽）3、形成閉合回路、形成閉合回路 有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) 交流交流研討研討判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式式.()()()負(fù)極負(fù)極總反應(yīng)：總反應(yīng)：正極正極Zn+2H+Zn2+H2Zn2e- Zn2

7、+2H+2e- H2（Zn）（Ag）()()負(fù)極負(fù)極正極正極總反應(yīng)總反應(yīng)：正極正極負(fù)極負(fù)極總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+2H+Zn2+H2Fe+Cu2+Fe2+Cu()Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Fe2e- Fe2+Cu2+2e- Cu （Zn）（Cu）（Fe）（Ag）干電池負(fù)極：負(fù)極：Zn 2e- - = Zn2+（負(fù)極）（負(fù)極）（正極）（正極）正極：正極：2NH4 4+ 2e- = 2NH3+H2總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2其他干電池：其他干電池： 堿性鋅堿性鋅- -錳干電池、

8、錳干電池、銀銀- -鋅紐扣電池等鋅紐扣電池等優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：攜帶方便攜帶方便缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電量小，污染大電量小，污染大鋅筒鋅筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通鋅普通鋅- -錳干電池的結(jié)構(gòu)錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等二、認(rèn)識(shí)各種電池二、認(rèn)識(shí)各種電池蓄電池（1 1）鉛蓄電池）鉛蓄電池正極材料上正極材料上涂有棕褐色涂有棕褐色的的PbOPbO2 2，負(fù)極，負(fù)極材料是海綿材料是海綿狀的金屬鉛，狀的金屬鉛，兩極浸在兩極浸在H H2 2SOSO4 4溶液中。溶液中。寫出電極反寫出電極反應(yīng)式。應(yīng)式。鉛蓄電池鉛蓄電池鋰電池 鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，

9、跟用相同質(zhì)量的其他金屬作池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。 隨著用電器朝著隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)小型化、多功能化發(fā)展的要求，對(duì)電池的展的要求，對(duì)電池的發(fā)展也提出了小型化、發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。多功能化發(fā)展的要求。 體積小、性能好的堿性鋅錳電池應(yīng)運(yùn)體積小、性能好的堿性鋅錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解液由原來而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電

10、電流大幅度提高。流大幅度提高。新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池Pt電極H2O2氫氧燃料電池模擬氫氧燃料電池模擬KOH航天技術(shù)上使用的一種電航天技術(shù)上使用的一種電池，它具有高能、輕便、池，它具有高能、輕便、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。用不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。用PtPt做電極，做電極，KOHKOH溶液溶液做電解做電解液，因其反應(yīng)與氫氧燃燒液，因其反應(yīng)與氫氧燃燒相似，故稱為氫氧燃燒電相似，故

11、稱為氫氧燃燒電池。請(qǐng)寫出各電極的電極池。請(qǐng)寫出各電極的電極反應(yīng)。反應(yīng)。若將氫氣換成甲烷，若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)寫出各電極的電極反應(yīng)燃料電池 把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器能量轉(zhuǎn)換器”2 H2 + O2 = 2 H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃?xì)溲跞剂想姵貧溲跞剂想姵?常見的燃料電池還有甲烷燃料電池、鋁常見的燃料電池還有甲烷燃料電池、鋁- -空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：效率高、無污染，裝置可持續(xù)使用效率高、無污染，裝置可持續(xù)使用多孔性金屬電極，具有催化性能多孔性金屬電極，具有催化性能化學(xué)電池的表示方法化學(xué)電池的表示方法(-) 負(fù)極負(fù)極 | 電解質(zhì)電解質(zhì) | 正極正極 (+)銅鋅原電池銅鋅原電池(-) Zn | H2SO4 | Cu (+)鋅錳干電池鋅錳干電池(-) Zn |, |MnO2 , C(+)堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池(-) Zn | KOH | MnO2 , C(+)汞鋅紐扣電池汞鋅紐扣電池(-) Zn | KOH | , C(+)鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池(-) Pb | H2SO4 | PbO2 (+)氫氧燃料電池氫氧