6.1.3 原電池的應(yīng)用、化學(xué)電源 課件(共14)2022-2023學(xué)年下學(xué)期高一化學(xué)人教版2019必修第二冊

化學(xué)反應(yīng)與能量原電池的應(yīng)用、化學(xué)電源第3課時原電池電極反應(yīng)的書寫方法負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極金屬失電子變成陽離子的反應(yīng)正極反應(yīng)：電解質(zhì)溶液中陽離子得電子的反應(yīng)總反應(yīng)：負(fù)極金屬與電解質(zhì)溶液的離子反應(yīng)

—氧化反應(yīng)（失電子）—還原反應(yīng)（得電子）注意事項：①電極反應(yīng)式是表示原子或離子在電極上得失電子的式子；（屬于離子反應(yīng)）②兩極反應(yīng)式中電子得失數(shù)目相等；電極反應(yīng)式中系數(shù)一般不化簡；③兩電極反應(yīng)式相加可得原電池總反應(yīng)式。1.加快反應(yīng)速率實驗室制H2時，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率稀H2SO4ZnCuZn+CuSO4=

Cu+

ZnSO4鋅、銅在稀硫酸溶液中形成原電池，加快鋅與酸的反應(yīng)速率原電池的應(yīng)用2.比較金屬活動性順序【例】把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>aB一般，

活潑金屬作負(fù)極，較不活潑的金屬作正極原電池的應(yīng)用通常在輪船的尾部和在船殼的水線以下部分，裝一定數(shù)量的鋅塊。原因：輪船的船身一般是用鐵做的，裝上鋅塊后，鐵跟鋅形成原電池，此時鋅作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)溶掉，而鐵作為正極被保護(hù)起來不受腐蝕。金屬易因發(fā)生原電池反應(yīng)而腐蝕，如何避免輪船船身被腐蝕，延長其壽命？3.金屬的防護(hù)利用原電池原理，將金屬作為正極保護(hù)起來原電池的應(yīng)用4.設(shè)計原電池——制化學(xué)電源心臟起搏器心臟起搏器是一種植入于體內(nèi)的電子治療儀器，通過脈沖發(fā)生器發(fā)放由電池提供能量的電脈沖，通過導(dǎo)線電極的傳導(dǎo)，刺激電極所接觸的心肌，使心臟激動和收縮，從而達(dá)到治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙的目的。原電池的應(yīng)用原電池的設(shè)計思路①把反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，從而確定電極反應(yīng)以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu為例②以兩極反應(yīng)為原理，確定電極材料及電解質(zhì)溶液負(fù)極：Fe－2e－==Fe2＋正極：Cu2＋＋2e－==Cu③畫出裝置簡圖Cu/石墨Fe

CuSO4負(fù)極：一般為發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬正極：活潑弱于負(fù)極材料的金屬或石墨電解質(zhì)：含發(fā)生還原反應(yīng)的陽離子練：請利用氧化還原反應(yīng)Cu+2Ag+

=Cu2++2Ag，選擇適宜的材料和

試劑設(shè)計一個原電池裝置，回答下列問題。

Ag片/石墨棒（1）負(fù)極材料：

，正極材料：

，電解質(zhì)溶液：

。AgNO3Cu片（2）寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極：

，

正極：

。Cu-2e=Cu2+2Ag++2e=2AgCuCAAgNO3溶液普通鋅錳電池堿性電池

小型高性能燃料電池鎳氫電池

紐扣電池鉛蓄電池鋰電池

化學(xué)電源分類一次電池：又稱不可充電電池

消耗到一定程度，就不能使用內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法逆向進(jìn)行電池二次電池：又稱充電電池放電時所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時

可以逆向進(jìn)行燃料電池化學(xué)電源的分類石墨棒MnO2糊NH4Cl糊鋅筒最早使用的干電池是鋅錳干電池負(fù)極（鋅筒）：Zn

-

2e-

＝Zn2+

正極石墨棒，最終被還原的物質(zhì)是MnO2

電解質(zhì)：糊狀的MnO2和NH4Cl一次電池（干電池）缺陷：使用中，鋅作負(fù)極，會逐漸溶解，鋅外殼

變薄，最后漏液，腐蝕電器；電池壽命短改進(jìn)：外殼套上防腐金屬筒或塑料筒；

用KOH代替NH4Cl，制成“堿性鋅錳電池”H2SO4Pb(鉛)PbO2最早使用的蓄電池是鉛蓄電池總反應(yīng):PbO2+Pb+2H2SO4

2PbSO4

+2H2O充電放電負(fù)極:金屬Pb

正極:PbO2特點(diǎn)：電壓穩(wěn)定、使用方便，安全可靠，可反復(fù)使用壽命較短，質(zhì)量、體積大，不方便攜帶放電時：化學(xué)能→電能充電時：電能→化學(xué)能常見的充電電池如：鉛蓄電池、鎘鎳電池、鋰電池等二次電池（充電電池）電池里含有汞、鉛、鎘等多種重金屬元素，隨意丟棄廢舊電池，對環(huán)境會造成嚴(yán)重的污染。思考：有什么電池是幾乎零污染的嗎?電池中的汞：能造成水俁病，佝僂病等電池中的鉛：能引起人體神經(jīng)紊亂，腎炎電池中的鎘：能造成腎損傷，骨質(zhì)疏松，軟骨病。大有發(fā)展前景的燃料電池燃料燃燒的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，理論上