【创新设计】高中化学 化学电源课件 苏教版选修4

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高二化学苏教版选修4课件:1.2.1 原电池的工作原理 化学电源

高二化学苏教版选修4课件:1.2.1 原电池的工作原理 化学电源
2.在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。虽然含氧酸根离子迁移 的速率很慢,但仍有向负极移动的趋势。
3.发生原电池反应时,通常负极金属失电子而导致负极质量减轻。
问题导学 即时检测 一 二
自主预习 合作探究
二、电极反应式的书写与原电池反应的计算
活动与探究 1.如何书写电极反应式? 答案:(1)如果题目提供的是装置图,则首先确定原电池的正负极、电解质溶液。 通常情况下,负极为电极材料失电子,正极为溶液中的阳离子得到电子。写电极反 应式时,还需考虑电解质的性质。 (2)如果题目给出的是总反应式,首先找出化合价升高与降低的元素,从而确定 正、负极的主反应物和主产物,再利用守恒原理进行电极反应式的书写。 2.如何进行原电池反应中的计算? 答案:原电池负极上发生氧化反应失去的电子总数与正极上发生还原反应得到 的电子总数相等,在有关电化学的计算中抓住得失电子总数相等建立等量关系式。
问题导学 即时检测 一 二
自主预习 合作探究
(4)根据原电池两极发生的变化来判断:原电池的负极总是失电子,发生氧化反 应(负失氧);其正极总是得电子,发生还原反应(正得还)。(见下图)
(5)根据原电池两极发生的现象判断。溶解或质量减小的电极为负极,电极增重 (有金属析出)或有气泡放出的一极为正极(此规则具有相当的局限性,可用于一些 常规的原电池的电极判定,如Al-Cu-稀硫酸,但不适用于目前许多新型燃料电池的 电极的判定)。
2H2O。燃料电池的能量转换效率远高于普通燃料燃烧的能量转换 效率。
目标导航 预习导引
12
自主预习 合作探究
预习交流1 原电池工作时,电流是怎样形成的? 提示:原电池是通过自发进行的氧化还原反应,使反应中的电子定向移动而产生 电流。反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生,从而形成电势差,电 子及电解质溶液中的带电粒子得以定向流动从而产生电流。 预习交流2 电子的流动方向是怎样的?电解质溶液中的离子是怎样迁移的? 提示:电子从负极流出,通过导线进入正极。电解质溶液中的阴离子向负极移动, 阳离子向正极移动。

苏教版高中化学选修四《化学反应原理》《化学电源》【创新学案】

苏教版高中化学选修四《化学反应原理》《化学电源》【创新学案】

专题一第二单元课时2 化学电源1.了解生活中常见化学电源的种类及工作原理;2.认识化学能转化为电能的实际意义。

【自主梳理】学点1 一次电池1.银锌纽扣电池:(构造教材P15)电解质溶液为:正极:电极反应式:负极:电极反应式:总反应式:2.普通锌锰干电池:碱性锌锰干电池:正极:电极反应式:负极:电极反应式:总反应式:学点2 二次电池1.铅蓄电池:蓄电池能够充电再生,当其放电时,发生自发反应,它起一个原电池的作用;充电时发生电解反应,起电解池的作用,可使原来的反应物再生。

当电池放电时,发生下列反应:正极:电极反应式:负极:电极反应式:总反应式:当电池充电时,就是通以直流电,铅板与电源负极相连,二氧化铅板与电源正极相连,在电解过程中,上述电极反应都逆向进行:阳极(PbO2):Pb SO4+2H2O-2 e—=PbO2+4H++SO42—阴极(Pb):Pb SO4+2 e—=Pb+SO42—总反应:2Pb SO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2 SO4故该蓄电池的反应可表示为:Pb+PbO2+2H2 SO4 2Pb SO4+2H2O学点3 燃料电池(重点理解)1.氢氧燃料电池:阿波罗号宇宙飞船用的就是氢燃料电池,其负极是多孔镍电极,在负极通入H2,正极为覆盖氧化镍的镍电极,正极通入O2。

(1)用KOH溶液作为电解质溶液。

电极反应为:负极:正极:电池总反应:(2)用H2SO4溶液为电解质溶液,电极反应为:负极:正极:电池总反应:3.燃料电池的优越性能:【典题精析】〖例1〗日常所用的干电池其电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌(皮),以糊状NH4Cl和ZnCl2作为电解质(其中加入MnO2吸收H2),电极反应可简化为:Zn一2e一=Zn2+,2NH4++2e一=2NH3↑+H2↑(NH3与Zn2+结合),根据上述叙述判断( ) A.Zn为正极,碳为负极B.Zn为负极,碳为正极C.工作时电子由碳极经外电路流向锌极D.长时间继续使用时内装的糊状物可能流出腐蚀所用的电器〖变式题1〗电子表所用的钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应如下:锌极:Zn+2OH一一2e—=Zn(OH)2,氧化银极:Ag2O+H2O+2e一==2Ag+2OH—,下列说法正确的是( )A.锌为正极,被氧化B.Ag2O是正极,发生还原反应C.电子从负极流向Ag2O极D.Zn为负极,被还原〖例2〗电瓶车所用电池一般为铅蓄电池(如图),这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2 SO4 2Pb SO4+2H2O则下列说法正确的是( )A.放电时,负极板上发生了还原反应B.放电时,正极反应是:Pb一2e一+ SO42—=PbSO4C.充电时,铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连D.充电时,阳极反应是:PbSO4一2e一+2H2O= PbO2+ SO42—+4H+〖变式题2〗(2006年重庆卷·27)铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+ +2SO42—2Pb SO4+2H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):(1)放电时:正极的电极反应式是;电解液中H2SO4的浓度将变;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加g(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按下图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成,B电极上生成,此时铅蓄电池的正负极的极性将。

高中化学选修4化学电源ppt

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第二节 化学电源
形形色色的电池
A
Cu Zn
H2 O
a极 b极 极 极
稀H2SO4
CH4
O2 KOH溶液 溶液
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用途广泛的电池
用于“神六” 用于“神六”的太阳能电 池 摄 像 机 专 用 电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池 各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
放电
3、优缺点简析 、
缺点: 缺点: 比能量低、笨重、 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点: 优点: 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、 镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂 离子蓄电池…… 离子蓄电池
缺点: 缺点: 多数只能一次使用,不能充电; 多数只能一次使用,不能充电;价格较贵 优点: 优点: 比能量和储存时间有所提高,适用于大电流 比能量和储存时间有所提高, 和连续放电
其它一次电池 锌银电池、锂电池…… 锌银电池、锂电池
锌银电池(纽扣电池) 锌银电池(纽扣电池) 负极: 负极:Zn +2OH- —2e- =ZnO+H2O 正极: 正极:Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH- 总反应: 总反应: Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
三、燃料电池
氢氧燃料电池, 氢氧燃料电池,烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料 甲醇、 电池…… 电池
酸性氢氧燃料电池 1、 1、正负极材料
正极室: (氧化剂) 正极室:通氧气 氧化剂) (燃料) 负极室: 负极室:通氢气 燃料) 电解质: 电解质:H2SO4溶液 使用铂电极

苏教版高中化学选修四课件专题一第二单元课时2化学电源

苏教版高中化学选修四课件专题一第二单元课时2化学电源

自主体验
1.锌锰干电池在放电时电池总反应方程式为Zn
+2MnO2+2 的物质是( ) ===Zn2++Mn2O3+2NH3+
H2O。在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应 A.锌 B.碳
C.MnO2和D.Zn2+和NH3
解析:选 C。锌锰干电池Zn2+,正极:2MnO2
3 .如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照 此图的提示,下列叙述不正确的是( )
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A.a电极是负极 B . b 电 极 的 电 极 反 应 为 : 4OH - - 4e - ===2H2O+O2↑ C .氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色 电源 D .氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧 化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
3.铅蓄电池(二次电池) (1)组成 PbO2 ,负极为 _____ Pb 正极为 _____ ,电解质溶液为 H2SO4 __________ 溶液。 (2)电极反应和电池反应 放电时电极反应为: 负 极 : _______________________________ 正 极 : __________________________________
答案: (1)C (2)Zn+ Ag2 O===ZnO+ 2Ag (3)减小 增大 不变
燃料电池电极反应式的书写 1.电池的负极一定是可燃性气体,失电子发 生氧化反应。可根据电荷守恒来配平。电池 的正极多为氧气或空气,得电子,发生还原 反应。 2.电极材料一般不参加化学反应,只是一个 催化转化元件。
(1)判断下列叙述中正确的是________。 A.在使用过程中,电解质KOH被不断消耗 B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流 向Zn极 C.Zn是负极,Ag2O是正极 D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生 氧化反应 (2)写出电池的总反应式: __________________________________ __________________________________ ____。

化学电源-苏教版高中化学选修4教案设计

化学电源-苏教版高中化学选修4教案设计

第2课时化学电源目标与素养:1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。

(科学态度与社会责任)2.学会一次电池、二次电池的反应原理,会书写电极反应式。

(宏观辨识与微观探析)一、化学电源的分类及特点化学电源⎩⎪⎨⎪⎧(1)一次电池:只能放电,不能充电,消耗到一定程度,不能再使用。

(2)二次电池:可反复充电和放电,充电时为电解池,放电时为原电池。

(3)燃料电池:将化学能直接转化为电能,能量利用率高,无污染。

二、一次电池1.银锌钮扣电池(1)组成(2)电极反应和电池反应负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正极:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。

电池反应:Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2。

2.锌锰干电池(1)组成:分为酸性锌锰电池(普通锌锰干电池)和碱性锌锰电池,其正极为石墨棒,负极为锌筒,前者电解质溶液为NH4Cl和ZnCl2混合液,后者电解质为KOH。

(2)电极反应和电池反应以碱性锌锰干电池为例:负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2。

正极:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-。

电池反应:Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH。

三、燃料电池以KOH溶液为电解质溶液,写出氢氧燃料电池的电极反应式和电池反应。

电极反应(碱性环境):负极:H2+2OH--2e-===2H2O;正极:12O2+H2O+2e-===2OH-;电池反应:H2+12O2===H2O。

特点:连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能,能量利用率高,排放废弃物少。

四、二次电池1.构造与组成2.工作原理放电过程充电过程负极:Pb-2e-+SO2-4===PbSO4;(氧化反应)阴极:PbSO4+2e-===Pb+SO2-4;(还原反应) 正极:PbO2+4H++SO2-4+2e-===PbSO4+2H2O;(还原反应)阳极:PbSO4+2H2O-2e-=== PbO2+4H++SO2-4;(氧化反应)总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O总反应:2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充、放电过程:Pb+PbO2+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O(1)优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,在生产生活中应用广泛。

高二化学课件:选修4 4.2 化学电源 (共25张PPT)

高二化学课件:选修4 4.2 化学电源 (共25张PPT)

1 2H2 NiO(OH)
Ni(OH)2
根据此反应式判断,下列叙述中正确的是:
A不.断电增池大放电时,电池负极周围溶液的pH值
B.电池放电时,镍元素被氧化
C.电池充电时,氢元素被还原
D.电池放电时,H2是负极
C
镍氢(MH-Ni) 电池 负极: H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O 正极: 2NiOOH + 2H2O + 2e-= 2Ni(OH)2 +2 OH电池反应:H2 + 2NiOOH =2Ni(OH)2
四川阿坝锂矿即便如此,据电池中国网20日报道称,由于矿产储量和 产能的原因,我国严重依赖境外锂资源,其中70%需要海外进口解决。据 《日本经济新闻》12月1日报道,中国预计消费了全球超过40%的锂。不过, 这并不准确。根据国内锂业分会的测算,国内锂盐折纯碳酸锂消费量全球 占比,已经从2011年的29.63%增长到了2016年的47.15%,成为全球锂产 业消费主力军。
发明电池的故事
伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物 理学家。
有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖 学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可 以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文, 伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验。他 用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情 况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的 金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而 收缩。为了证明自己的发现是正确的,伏特决 定更深入地了解电的来源。
左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正 极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物 的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子 Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳 (石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的 负极连接。电池的上下端之间是电池的电解 质,电池由金属外壳密闭封装。

高中化学选修4课件--17化学电源

高中化学选修4课件--17化学电源

化学电池的分类
▪ 一次电池(干电池):活性物质消耗 到一定程度,就不能使用;
▪ 二次电池(充电电池或蓄电池):放 电后可以再充电使活性物质获得再生;
▪ 燃料电池:一种连续将燃料和氧化剂 的化学能直接转换成电能的化学电池。
5
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量
1 2
H2
NiO(OH)
Ni(OH) 2
根据此反应式判断,下列叙述中正确的是: C
A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH值 不断增大
B.电池放电时,镍元素被氧化Βιβλιοθήκη C.电池充电时,氢元素被还原
D.电池放电时,H2是负极
13
镍氢(MH-Ni) 电池 负极: H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O 正极: 2NiOOH + 2H2O + 2e-= 2Ni(OH)2 +2 OH电池反应:H2 + 2NiOOH =2Ni(OH)2
输出电能多、功率大、储存时间长的电池, 更适合使用者的需要。
7
一次电池
▪ 普质,通还锌填锰有干M电nO池2 和:炭活黑性。物电质极为反N应H4式Cl:和淀粉糊作电解
负 极:Zn - 2e-= Zn2+ 正 极:2NH4+ + 2e-+2MnO2= Mn2O3+ 2NH3+ H2O 总反应:Zn + 2NH4+ +2MnO2= Zn2+ +Mn2O3+ 2NH3+ H2O
充电时电极反应式与放电时电极反应式相反,所 以可以把上述反应写成一个可逆反应形式:
Pb + PbO2 + 2H2SO4 叫可逆反应吗?

《化学电源》课件(苏教版选修4)

《化学电源》课件(苏教版选修4)
负极反应式:2CO + 2CO32- -4e- === 4CO2 正极反应式:O2 + 2CO2 + 4e- === 2CO32-
例3. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而 受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混 合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的 混合气为阴极助燃气,制得在6500℃下工作 的燃料电池,完成有关的电池反应式:
化学电源
空气电池
锂电池
银锌电池
锌汞电池
1. 银锌电池
一般用不锈钢制成小圆盒形,圆盒由正 极壳和负极壳组成,形似钮扣(俗称钮 扣电池)。盒内正极壳一端填充由氧化 银和石墨组成的正极活性材料,负极盖 一端填充锌汞合金组成的负极活性材料, 电解质溶液为KOH浓溶液。
电极反应式如下:
负极:Zn + 2OH- -2e- === ZnO +
随着用电器朝着小型化、多功能化发展 的要求,对电池的发展也提出了小型化、多 功能化发展的要求。
体积小、性能好的碱性锌-锰电池应运而生。 这类电池的重要特征是电解液由原来的中性 变为离子导电性更好的碱性,负极也由锌片 改为锌粉,反应面积成倍增长,使放电电流 大幅度提高。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质 全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断 从外界输入,同时将电极反应产物不断排 出电池
锂电池
使用锂电源的手机与手提电脑
锂是密度最小的金属,用锂作为电池的负极, 跟用相同质量的其他金属作负极相比较,使 用寿命大大延长。
6. 微型锂电池
常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池, 一般用金属锂作负极,石墨作正极,电解质 溶液为溶有四氯化铝锂(LiAlCl4 )的亚硫酸 氯(SOCl2 )。电池的总反应式如下: 8Li + 3SOCl2 ====== 6LiCl + Li2SO3 + 2S 这种电池的容量大,电压稳定,能在56.70C--- +71.10C的大范围温差内正常工 作

苏教版高中化学选修四课件原电池.pptx

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判断下列装置是否构成原电池,并思考以下 几个问题。
1、原电池是怎样一个实验 2、原电池的构成条件
酒精
A
B
稀H2SO4
C
稀H2SO4
D
E
CuSO4
知识回顾
1、原电池:把化学能转变为电能的装置 2、构成原电池的条件
(1)、两种不同的电极 (2)、电解质溶液 (3)、形成闭合回路
(∨)
总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
或 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
小结
一.原电池
1. 定义:把化学能转化为电能的装置 2.构成条件:
两种相连接的活泼性不同的金属同时浸入电解质 溶液中(一种可以是非金属导体如碳棒)。
3.原电池的化学原理
电子从负极(较活泼金属)流向正极(较不 活泼金属或碳棒), 负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
结论: Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu
2e-
Zn+ Cu2+= Zn2+ + Cu
化学能 电能
原 电 池 工作原 理示意图
失电子 氧化反应
得电子 还原反应
“电子从负极流出,流回正极”
• 盐桥:在U型管中装 满用饱和KCl溶液和 琼胶作成的冻胶。
1、盐桥的作用: 使Cl-向锌盐方向移
2、已知氧化还原反应 Cu + 2FeCl3 = 2FeCl2+ CuCl2, 利用这一反应设计一个原电池,画出示意图, 标出电极材料,电解质溶液,写出电极反应式。
Cu
CuCl2
A C
负极: Cu-2e - =Cu2+

苏教版高中化学选修四课件化学电源ppt课件zhp

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福清高山中学高二化学组
形形色色的电池
A
Zn
H2 O
a极b极
u
稀H2SO4
CH4
O2
KOH溶液
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用途广泛的电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池
摄 像 机 专 用 电 池
各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
一、化学电池的分类 普通锌锰干电池 一次电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池
CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O
CH4、O2、盐酸溶液组成的燃料电池 负极:CH4+-8e-→CO2+8H+ 正极:2O2+4H2O+8e-→8OH总反应:
CH4+2O2→CO2+3H2O
新型燃料电池
连续电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮 藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输 入,同时将电极反应产物不断排出电池
电池反应:
正极 (MnO2和C):
Zn 2MnO2 2NH4Cl 2MnOOH Zn( NH3 )2 Cl2
氢氧化氧锰
优点:制作简单、价格便宜。缺点:放电时间短,电压下降快。
锌锰酸性电池
酸性锌锰电池 负极(锌筒): Zn–2e-===Zn2+ 正极(石墨): 2NH4++2e-+2MnO2=Mn2O3+H2O+2NH3 总反应:
H2 O
CH4
KOH溶液
O2
小结:
1、一次电池
化 学 2、二次电池 电 ——铅蓄电池 源
3、燃料电池

高中化学专题一 2_2化学电源课件苏教版选修4

高中化学专题一 2_2化学电源课件苏教版选修4

2.书写燃料电池反应式的基本步骤
(1)第一步:写出电池总反应式。
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电
解质反应,则总反应为加和后的反应。
如氢氧燃料电池的总反应为 2H2+O2===2H2O;甲烷燃料电 池(电解质溶液为 NaOH 溶液)的反应:
CH4+2O2===CO2+2H2O ① CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O ② ①+②式得燃料电池总反应为 2NaOH===Na2CO3+3H2O。
PbO2(s)

4H

(aq)

SO
2- 4
(aq)

2e

===PbSO4(s)

正极:_2_H_2_O_(_l_) _____________________________________;
Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s) + 总反应:__2_H_2_O_(_l)____________________________________。
2.氢氧燃料电池的能量利用率是 100%,产物为水,不污 染环境。正确吗?
提示:氢氧燃料电池中产物为水,不污染环境,但能量利 用率达不到 100%。
3.如果用稀硫酸作电解质溶液,氢氧燃料电池在放电后溶 液的 pH 将发生怎样的变化?
提示:反应过程中电解质不被消耗,但氢气和氧气反应生 成水,使溶液变稀,pH 增大。
时发生的反应相反,因而充电时,二次电池的正极应与充电电 源的正极相连接,电池的负极应与充电电源的负极相连接。
2.充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生的反应的 逆过程
3.可充电电池复杂电极反应式的书写方法 第一步:先标出放电(原电池)总反应式中变价元素的化合 价,确定电子转移的方向与数目,指出参与负极和正极反应的 物质。 如铅蓄电池中:

高中化学苏教版选修4 专题1第二单元第2课时 化学电源 课件(31张)

高中化学苏教版选修4 专题1第二单元第2课时 化学电源 课件(31张)

解析:选 D。碱性锌锰干电池的电极材料是 MnO2 和 Zn,电解
质 为 KOH,电池反应为 Zn+ 2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+
2MnOOH,可知 Zn 为负极,流出电子,MnO2 为正极,有电
子流入。
3.下列说法中正确的是( C ) A.镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C.化学电池的反应基础是可自发进行的氧化还原反应 D.铅蓄电池放电时正极是Pb,负极是PbO2 解析:A项中碱性锌锰干电池是一次电池,A项错误;燃料电 池是一种高效不会污染环境的新型电池,B项错误;铅蓄电 池放电的时候正极是PbO2,负极是Pb,D项错误。
4.可充电电池电极反应式的书写 可充电电池放电时为原电池,充电时为电解池。 (1)原电池的负极发生氧化反应,充电时为阴极,发生还原反 应,故放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反。 (2)原电池的正极发生还原反应,充电时为阳极,发生氧化反 应,故放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式相反。
专题1 化学反应与能量变化
第2ห้องสมุดไป่ตู้时 化学电源
1.知道常见化学电源的种类,熟悉各种常见化学电源的组成 和工作原理。 2.知道化学电源的广泛应用及废旧电池对环境的危害,树立 环保意识。
根据要求完成下列问题:
已知:Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+
(1)上述若设计为原电池,可选__C__u_作负极,_石__墨__作正极,用 导线连接后放在_F_e_C__l3_或__F_e_2_(_S_O__4)_3_溶液中,负极的电极反应式
各种化学电源特点的比较
感悟导引 1.判断下列说法是否正确: (1)任何类型的化学电源工作时均发生氧化还原反应。( √ ) (2)一次电池的负极材料参与反应被消耗,质量减轻。( √ ) (3)废旧电池可随意丢弃。( × )

高中化学 专题1 第2单元 第2课时 化学电源同步导学课件 苏教版选修4

高中化学 专题1 第2单元 第2课时 化学电源同步导学课件 苏教版选修4
第二十一页,共33页。
同理,正极电极反应式书写如下: ①O2+4e-===2H2O ②O2+4e-===2H2O+4OH- ③O2+2H2O+4e-===4OH- 将正、负极电极方程式相加,若得到总反应式,说明 (shuōmíng)写法正确。
第二十二页,共33页。
4.可充电电池电极反应式的书写 (1)原电池的负极发生氧化反应,充电时为阴极,发生还原 反应,故放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反。 (2)原电池的正极(zhèngjí)发生还原反应,充电时为阳极, 发生氧化反应,故放电时的正极(zhèngjí)反应式与充电时的阳 极反应式相反。
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解析(jiě xī)
选项
原因分析
A
锌锰干电池工作后碳棒不变
氢氧燃料电池工作时都是负极发生氧化反
B
应,H2-2e-===2H+
C
太阳能电池的主要材料是高纯度的硅
D 氢氧燃料电池是将化学能转变为电能
结论 错误
正确
错误 错误
答案 B
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原电池的基本类型: (1)负极参与反应的原电池:活泼金属作电极构成原电池, 被腐蚀的金属作负极;(2)两电极都参加反应的电极:可充电电 池是两个电极都参与反应的原电池;(3)两个电极都不参加反应 的原电池:燃料电池用惰性电极作两极,分别向两极上通入参 与氧化还原(huán yuán)反应的气体,从而形成原电池。
(4)(1)和(2)的电解液不同(bù tónɡ),反应进行后其 溶液的pH变化依次为________,________。
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解析 根据原电池的反应原理,氢氧燃料电池总反应式为 2H2+O2===2H2O,因负极被氧化,正极被还原,即H2被氧 化,通入H2的电极为负极;O2被还原,即通入O2的电极为正 极。在碱性溶液中H2失去电子生成(shēnɡ chénɡ)的H+要与 OH-反应,在酸性溶液中O2得电子生成(shēnɡ chénɡ)O2-要 与H+反应,中性和碱性溶液中O2-要与H2O反应。

苏教版化学课件选修四1.2.2《化学电源》

苏教版化学课件选修四1.2.2《化学电源》
3.两个电极均不参与反应(燃料电池): 助燃气体在正极反应,可燃气体在负极反应
某种锂电池的总反应为Li + MnO2 = LiMnO2,
下列说法正确的是( B )
A. Li是正极,电极反应为 Li - e- = Li+ B. Li是负极,电极反应为 Li - e- = Li+ C. Li是负极,电极反应为 MnO2 + e- = MnO2 – D. Li是负极,电极反应为 Li -2e- = Li2+
氢氧燃料电池(Hy-Ox Fuel Cell)
特点:
两个电极均为惰性电极 (石墨/铂)
总反应方程式 : 2H2+O2=2H2O
*不写条件
氢氧燃料电池电极反应
总反应: 2H2 + O2 = 2H2O
酸 负极 性 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
中 负极 性 正极
化学电源
Chemical Power Source
电池
化学电池 太阳能电池 原子能电池
化学电池
利用原电池原理制造的供电装置
分类 ①一次电池——不可充电电池——如:干电池 ②二次电池——充电电池——如:蓄电池 ③燃料电池
锂电池 叠层电池
干电池 纽扣电池
燃料电池
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃 料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的 化学能直接转化成电能的一类原电池。
目前燃料电池的能量转化率近80%,约为 火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的 废热太多。燃料电池没有噪声及硫、氮氧化物 等废气污染;燃料电池发明于19世纪30年代末, 经反复试验、改进,到20世纪60年代才开始进 入实用阶段。
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2、碱性锌-锰干电池
电池反应: Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极:——Zn
nO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电解质:KOH
优点:比能量和储存时间有所提高,适用于大电流 和连续放电
缺点:多数只能一次使用,不能充电;价格较贵
还原反应 放电过程总反应: Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
②充电过程
接电源负极 阴极:PbSO4 +2e- =Pb + SO42-
还原反应
接电源正极 阳极: PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42- 氧化反应
H2 O
CH4
KOH溶液
O2
小结:
1、一次电池
化 学 2、二次电池 电 ——铅蓄电池 源
3、燃料电池
——锌锰干电池
掌握每一类典型 电池的正负极、 电极反应;了解 每一类电池的优 缺点;对其它电 池有初步的认识
——氢氧燃料电池
减少污染
节约资源
书写电极反应式应注意以下几点: 1.将两极反应的电子得失数配平后,相加得到 总反应,总反应减去一极反应即得到另一极反 应; 2.负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得 还原产物,与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在 酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中以 CO32-形式存在); 3.溶液中不存在O2-:在酸性溶液中它与H+结 合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成 OH-;
练习2:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高 能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式
和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为
2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反 应可表示为2H2-4e-=4H+ ,则其正极反应式 O2+4e-+4H+=2H2O 。碱式电池的电解质是碱, 为 其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应 可表示为 2H2-4e-+4OH-=4H2O 。
一、化学电池的分类 普通锌锰干电池 一次电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池
化学电池 二次电池 银锌蓄电池
锂离子电池 燃料电池 氢氧燃料电池
二、一次电池
1、普通干电池
锌筒
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌锰电池
碱性电池
) Zn NH 4Cl ZnCl2 MnO2 , C (
专题1 化学反应与能量变化
第二单元 化学能与电能的转化
第二课时
形形色色的电池
A
Cu Zn
H2 O
a极 b极
稀H2SO4
CH4
O2
KOH溶液
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用途广泛的电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池 各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
摄 像 机 专 用 电 池
练习3:氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用 方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料往 往是某些碳氢化合物,如:甲烷、汽油等。请写 出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池 中a极的电极反应式: a b CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O
, 。
此时电池内总的反应式:
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
充电过程总反应: 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
铅蓄电池的充放电过程:
Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O
放电
优点:
可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点: 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂 离子蓄电池……
3、锌银钮扣电池
负极:Zn +2OH--2e- =ZnO+H2O
正极:Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH- 总反应: Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
三、二次电池
1、铅蓄电池
①放电过程
负极:Pb + SO42- -2e- =PbSO4 氧化反应
正极:PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O
练习1: 2004年江苏高考)碱性电池具有容量大、放 电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌-锰碱性电 池以氢氧化钾溶液为电解液,电流总反应式为:
Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s 下列说法错误的是 ( C)
A 电池工作时,锌失去电子
B 电池正极电极反应式为: 2MnO2s+H2Ol+2e=Mn2O3s+2OHaq C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过02 mol电子,锌的质量理论上减 小65 g
四、燃料电池: 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化 剂的化学能直接转换成电能的化学电 池。(氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤 气燃料电池……) 氢氧燃料电池
酸性电解质:负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+4H++4e-==2H2O
总反应:2H2+O2==2H2O 碱性电解质 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极(Zn):Zn – 2e- = Zn2+ 正极 (MnO2和C): 2MnO2 2H 2O 2e 2MnOOH 2OH 电池反应:
普通锌-锰干电池的结构
Zn 2MnO2 2 NH 4Cl 2MnOOH Zn( NH 3 ) 2 Cl2
氢氧化氧锰
优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短,电压下降快。
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