化學(xué)反應(yīng)與能量變化（第3課時(shí)）【教材精講精研】高一化學(xué) 高效課堂課件（人教版2019必修第二冊(cè)）

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第三課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與電能（化學(xué)電源）第六章化學(xué)反應(yīng)與能量學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道干電池、充電電池、燃料電池等發(fā)展中的化學(xué)電源的具體特點(diǎn)。2、能正確的書寫簡(jiǎn)單化學(xué)電源的電極反應(yīng)式。活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極（金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬）電解質(zhì)溶液導(dǎo)線形成閉合回路兩電極均插入其中①找設(shè)計(jì)原電池的氧化還原反應(yīng)，分析氧化劑、還原劑②選擇正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液③畫出原電池裝置圖④按要求標(biāo)電子移動(dòng)、電流、離子移動(dòng)方向，寫電極方程式思考1：根據(jù)原電池的形成條件設(shè)計(jì)原電池：電極材料水果電流表偏轉(zhuǎn)方向電極名稱鐵片、銅片蘋果偏向銅片鐵：_____銅：_____鐵片、鎂條蘋果偏向_____鐵：_____鎂：_____鐵片、碳棒檸檬偏向_____鐵：_____碳棒：_____鐵片、鐵片檸檬_______

銅片、碳棒檸檬幾乎不偏轉(zhuǎn)

負(fù)極正極鐵片正極負(fù)極碳棒負(fù)極正極不偏轉(zhuǎn)課本P37探究簡(jiǎn)易電池的設(shè)計(jì)與制作問題討論：水果的作用是作：

。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：構(gòu)成原電池的要素有：①自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。②兩個(gè)活潑性

的電極，

溶液，形成閉合回路。③根據(jù)電極材料判斷電極：較活潑金屬作

，不活潑的金屬或惰性電極作

。電解質(zhì)溶液不同電解質(zhì)負(fù)極正極注：水果電池的電流效果與電極材料、水果的種類有關(guān)，另外還與兩電極間距離以及電極插入水果的深度等因素有關(guān)。1、根據(jù)鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池，畫出裝置圖，寫出電極反應(yīng)及總反應(yīng)，標(biāo)出電子及陰陽離子移動(dòng)方向。Fe+Cu2+=Fe2++Cu氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極正極負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：Cu2++2e-=CuCu2+SO42-e-課堂練習(xí)生活中的電池化學(xué)電池的分類一次電池二次電池燃料電池：（干電池）：電池消耗到了一定程度，就不能使用（充電電池或蓄電池）：放電后可以再充電后繼續(xù)重新使用一種將燃料和氧化劑的化學(xué)能夠直接的轉(zhuǎn)換成電能的一種化學(xué)電池1.干電池(一次性電池)Zn為負(fù)極，碳棒為正極NH4Cl糊、MnO2糊電極方程式：負(fù)極(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正極(C)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O鋅錳干電池放電后不能夠充電,便于攜帶,價(jià)格比較低電極:電解液：特點(diǎn)：總反應(yīng):Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+

2.二次電池也叫充電電池化學(xué)能

電能充電放電充放電轉(zhuǎn)化反應(yīng)條件不同不是可逆反應(yīng)。是可逆反應(yīng)嗎？工作特點(diǎn)：電壓穩(wěn)定，使用方便，安全可靠，價(jià)格低廉；但比能量低笨重，廢棄電池污染環(huán)境鉛酸蓄電池

根據(jù)總方程式你能寫出充放電時(shí)的電極方程式嗎？(1)

總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充電放電（2）電極材料：負(fù)極：Pb正極：PbO2

電解質(zhì)：H2SO4

（3）電極反應(yīng)式：Pb-2e-+SO42-=PbSO4

PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2OPbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能鋰離子電池：

負(fù)極：Li－e-==Li+正極：MnO2

＋e

-==

MnO2-優(yōu)點(diǎn):質(zhì)輕、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，現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝像機(jī)等低功耗電器的主流。（非水有機(jī)溶劑電解液）目前已研制成功多種鋰離子電池，某種鋰離子電池的總反應(yīng)式為L(zhǎng)i+MnO2=LiMnO2，2、銀鋅電池廣泛用作電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：在此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（）A、AgB、Zn（OH）2C、Ag2OD、Zn2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2OD充電放電課堂練習(xí)3.發(fā)展中的燃料電池寫出H2SO4為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的電極反應(yīng)式寫出KOH為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池電極反應(yīng)式負(fù)極：正極：O2+4e-+4H+

＝2H2OO2+4e-

+2H2O＝4OH-負(fù)極：正極：H2

－2e-

＝2H+2H2

－4e-

＝4H+H2-2e-+2OH-＝2H2O2H2

－4e-

＝4H+2H2-4e-+4OH－＝4H2O2H2-4e-+4OH－＝4H2O總反應(yīng):2H2+O2

＝2H2O氫氧燃料電池

3.據(jù)媒體報(bào)道：以氫氧燃料電池為動(dòng)力的公交車即將在北京試運(yùn)行。質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）常作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力源。該燃料電池以氫為燃料，空氣為氧化劑，鉑做催化劑，導(dǎo)電離子是H+。下列對(duì)該燃料電池的描述中正確的是()①正極反應(yīng)為：O2+4H++4e－=2H2O②負(fù)極反應(yīng)為：2H2－4e－=4H+③總的化學(xué)反應(yīng)為：2H2+O2==2H2O④氫離子通過電解質(zhì)向正極移動(dòng)（A）①②③（B）②③④（C）①②④（D）①②③④D課堂練習(xí)CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2OH-=3H2O+CO32-2O2+8e-+4H2O=8OH-4、寫出甲烷燃料電池（CH4-O2-KOH溶液）的電極反應(yīng)式負(fù)極：正極：總反應(yīng):課堂練習(xí)

書寫燃料電池電極反應(yīng)式注意事項(xiàng)2．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如+4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在）；1．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；3．水溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H+結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-；拓展：廢電池對(duì)環(huán)境的危害電池中含有汞、鎘、鉛等有毒金屬?！八畟R病”“痛痛病”一粒鈕扣電池能污染60萬升水（這是一個(gè)人一生的用水量）。一節(jié)一號(hào)電池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用價(jià)值。減少污染節(jié)約資源課堂小結(jié)1.下列幾種化學(xué)電池中，不屬于可充電電池的是（）A.堿性鋅錳電池

B.手機(jī)用鋰電池C.汽車用鉛蓄電池 D.玩具用鎳氫電池A課堂達(dá)標(biāo)2.下列說法中正確的是(

)①燃料電池的反應(yīng)物可不儲(chǔ)存在電池的內(nèi)部②鋅錳干電池是一次電池

鉛蓄電池是二次電池③鋰電池是新一代可充電電池④燃料電池作為汽車驅(qū)動(dòng)能源已研制成功A．②③④ B．①②③④C．①②③ D．①③④B3.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅一錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.電池工作時(shí)，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-C.電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5gC4.氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上,其反應(yīng)原理示意圖如圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法正確的是(

)A.該電池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該電池中電極a是正極C.外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極aD.該電池的正極反應(yīng)是O2+4H++4e-=H20D5.鉛酸電池常用作汽車電瓶，其構(gòu)造如圖所示，工作時(shí)該電池總的方程式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O按要求回答下列問題：(1)負(fù)極材料是____，正極材料是______，電解質(zhì)溶液是_______。PbPbO2H2SO4(2)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋移向___________極。(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”)。(4)當(dāng)鉛蓄電池向外電路提供2mole－時(shí),理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加___g。PbO2電(正)減小96(1)若X為Zn，Y為硫酸銅溶液，則X為_____(填電極名稱)，判斷依據(jù)_________________、銅電極的名稱是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)電極。負(fù)極鋅的活潑性比銅強(qiáng)正極Cu6.(電極名稱的判斷)根據(jù)原電池原理，結(jié)合裝置圖，按要求解答問題：(2)若X為銀，Y為硝酸銀溶液，則X為_____