高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理課件132化學(xué)電源課件（38張）

第2課時(shí)化學(xué)電源第1章

第3節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道化學(xué)電源的分類方法。2.熟悉幾種常見化學(xué)電源的組成和工作原理。3.知道化學(xué)電源廣泛的應(yīng)用及廢舊電池對(duì)環(huán)境的危害，設(shè)

想其處理方法。一化學(xué)電池達(dá)標(biāo)檢測提升技能二常見的化學(xué)電源內(nèi)容索引一化學(xué)電池種類特點(diǎn)(分類依據(jù))實(shí)例一次電池_________________________________________________二次電池_______________________________________燃料電池___________________________________________________________________普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池新知導(dǎo)學(xué)化學(xué)電池是將_________________的裝置。其種類很多，常分為以下三類。請(qǐng)你舉出生活中常見的電池，并將其分類填入下表：化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能放完電以后不能再使用充電、放電可循環(huán)進(jìn)行鉛蓄電池、鎳氫電池可通過不斷充入還原劑、氧化劑，連續(xù)使用氫氧燃料電池、CH4燃料電池化學(xué)電池的應(yīng)用化學(xué)電池是一類應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的電源，分為一次電池、二次電池(可充電電池)、燃料電池(連續(xù)電池)。使用后的廢棄電池中含有_____

_________________________和_______等有害物質(zhì)，隨處丟棄會(huì)給_____

_____等造成嚴(yán)重的污染。所以廢棄電池要進(jìn)行回收利用。汞、鎘、鉻、鉛等大量的重金屬歸納總結(jié)酸、堿土壤、水源

1.下列說法正確的是A.堿性鋅錳電池是二次電池B.鉛蓄電池是一次電池C.二次電池又叫蓄電池，它放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生D.燃料電池的活性物質(zhì)大量儲(chǔ)存在電池內(nèi)部活學(xué)活用答案解析堿性鋅錳電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池。

2.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是A.利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水源的污染C.不使電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品D.回收其中石墨電極答案解析汞、鎘、鉛等重金屬離子會(huì)對(duì)土壤和水源造成污染。二常見的化學(xué)電源1.一次電池(1)堿性鋅錳干電池是一種常用的一次電池，其負(fù)極是___，正極是_____，電解質(zhì)溶液是_____溶液。已知該電池總反應(yīng)式：Zn＋MnO2＋H2O===Mn(OH)2＋ZnO，則①負(fù)極反應(yīng)式：____________________________，②正極反應(yīng)式：____________________________________。(2)鋅銀電池具有比能量大、電壓穩(wěn)定、儲(chǔ)存時(shí)間長等特點(diǎn)。試根據(jù)總反應(yīng)式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判斷：①負(fù)極是___，電極反應(yīng)式為___________________________；新知導(dǎo)學(xué)MnO2ZnKOHZn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2OMnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－ZnZn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2②正極是Ag2O，電極反應(yīng)式是______________________________。Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－相關(guān)視頻2.二次電池鉛蓄電池是常見的二次電池，其負(fù)極是___，正極是_____，電解質(zhì)溶液是_________。已知鉛蓄電池的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)表示如下：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O(1)請(qǐng)你分析并寫出鉛蓄電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式負(fù)極：_____________________；正極：____________________________________。PbO2硫酸溶液Pb＋SO－2e－===PbSO4PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2OPb(2)鉛蓄電池充電時(shí)，發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是______，其電極反應(yīng)式是_____________________________________；發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是______，其電極反應(yīng)式是______________________。(3)放電過程中，電解質(zhì)溶液的pH變化是_____，理由是_______________

____________________。鉛蓄電池充電時(shí)，其正極接外電源的___極。PbSO4PbSO4PbSO4＋2e－===Pb＋PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋H2SO4不斷被消耗，變大正使c(H＋)減小，pH增大相關(guān)視頻3.燃料電池(1)氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料(H2)和氧化劑(O2)，分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電池總反應(yīng)式是________________。2H2＋O2===2H2O介質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式酸性______________________________________中性______________________________________堿性______________________________________________氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O2H2－4e－===4H＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－相關(guān)視頻(2)燃料電池的燃料除氫氣外，還有_____、_____、煤氣、氨氣、肼等氣體或液體。若用導(dǎo)線相連的兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入甲醇(CH3OH)和氧氣，發(fā)生原電池反應(yīng)。在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的是_______，其產(chǎn)物最終是_________，負(fù)極反應(yīng)式是_________________

______________________；正極反應(yīng)式是__________________________；總反應(yīng)式是__________________________________。CH3OH醇類2CH3OH－12e－＋烴類H2O、16OH－===2＋12H2O3O2＋6H2O＋12e－===12OH－2CH3OH＋3O2＋4OH－===2＋6H2O1.可充電電池基本工作原理(1)正極材料和負(fù)極材料之間發(fā)生自發(fā)的_________反應(yīng)，電解質(zhì)溶液起導(dǎo)電作用，電解質(zhì)溶液提供的陰、陽離子常常參與電極反應(yīng)。(2)工作原理失氧化還原氧化升高還原得降低失升高氧化還原得降低歸納總結(jié)2.書寫化學(xué)電池中電極反應(yīng)式注意的問題(1)正確判斷出化學(xué)電池的負(fù)極和正極，確定兩極上分別發(fā)生的具體反應(yīng)。(2)確認(rèn)電極得失電子后的產(chǎn)物是否能與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，則應(yīng)寫與電解質(zhì)溶液反應(yīng)后的電極反應(yīng)式。(3)在正極上，若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原，無論該離子是強(qiáng)電解質(zhì)提供的，還是弱電解質(zhì)提供的，一律寫離子符號(hào)。(4)書寫二次電池的電極反應(yīng)式時(shí)，要注意判斷充電方向與放電方向。放電時(shí)的電極反應(yīng)式倒過來即為充電時(shí)的電極反應(yīng)式(注意電子的得失)。

3.鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，工作時(shí)的電池反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列結(jié)論正確的是A.Pb為正極被氧化B.溶液的pH不斷減小C.只向PbO2處移動(dòng)D.電解質(zhì)溶液的密度不斷減小活學(xué)活用答案

解析由題給電極反應(yīng)可以看出H2SO4不斷被消耗，故pH不斷增大，H2SO4濃度減小，溶液密度減小，所以B不正確，D正確；由Pb元素化合價(jià)的變化，可以看出Pb是負(fù)極，所以A不正確；原電池工作時(shí)，整個(gè)電路中負(fù)電荷的流向是一致的，外電路中，電子由Pb極流向PbO2極；內(nèi)電路中，負(fù)電荷(和OH－)移向Pb極，所以C不正確。

4.用兩根鉑絲作為電極插入KOH溶液中，再分別向兩極通入甲烷氣體和氧氣，可形成原電池——燃料電池，該電池放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CH4＋2KOH＋2O2===K2CO3＋3H2O。下列說法錯(cuò)誤的是A.通甲烷的一極為負(fù)極，通氧氣的一極為正極B.放電時(shí)，通入O2一極附近溶液的pH升高C.放電一段時(shí)間后，KOH的物質(zhì)的量不發(fā)生變化D.通甲烷極的電極反應(yīng)式是CH4＋10OH－－8e－===

＋7H2O答案

解析原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)式知，此燃料電池的電極反應(yīng)式是正極：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－負(fù)極：CH4＋10OH－－8e－===

＋7H2O由此可見A、B、D正確，C錯(cuò)誤。達(dá)標(biāo)檢測提升技能1.下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B.干電池在長時(shí)間使用后，鋅筒被破壞C.鉛蓄電池工作過程中，每通過2mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207gD.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源答案解析√12345在干電池中，Zn為負(fù)極，被氧化，B正確；氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確；C項(xiàng)忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小。123452.微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中應(yīng)用廣泛。有一種鋅銀電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH，電極反應(yīng)式為Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。根據(jù)上述反應(yīng)式，判斷下列敘述中正確的是A.在使用過程中，電池負(fù)極區(qū)溶液的pH增大B.在使用過程中，電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極C.Zn電極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.Zn是負(fù)極，Ag2O是正極答案解析√12345根據(jù)原電池原理：負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，可以判斷該原電池中Zn為負(fù)極，Ag2O為正極；根據(jù)電極反應(yīng)可以得知負(fù)極區(qū)溶液的pH減小，故A、C錯(cuò)誤；電子是從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，故B錯(cuò)誤。123453.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列敘述不正確的是A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2B.充電時(shí)陽極反應(yīng)為Fe(OH)3－3e－＋5OH－===

＋4H2OC.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)答案解析√12345根據(jù)題給總反應(yīng)式，高鐵電池放電時(shí)必定是鋅為負(fù)極失去電子，被氧化；高鐵酸鉀在正極得到電子，被還原。充電時(shí)，陽極上氫氧化鐵被氧化成高鐵酸鉀；放電時(shí)正極附近生成OH－，堿性增強(qiáng)。123454.我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是答案解析√12345A.a為電池的正極B.電池充電反應(yīng)為LiMn2O4===

Li1－xMn2O4＋xLiC.放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D.放電時(shí)，溶液中Li＋從b向a遷移圖示所給出的是原電池裝置。A項(xiàng)，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，故正確；B項(xiàng)，電池充電時(shí)為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價(jià)沒有變化，故不正確；D項(xiàng)，放電時(shí)為原電池，鋰離子為陽離子，應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。12345②電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH_____(填“增大