2018-2019学年人教版选修4 第4章第2节 化学电源 课件(33张)

C
2H2SO4 2PbSO4+2H2O,下列说法正确的是( )
A.放电时 PbO2 发生氧化反应 B.充电时电解质溶液的质量减少
C.放电时的负极反应式为 Pb+ SO 2 4 -2e
-
PbSO4
PbO2+ SO 2 4 +4H
+
D.充电时的阴极反应式为 PbSO4+2H2O-2e
解析:从该铅蓄电池的电极反应式看,放电时 PbO2 发生还原反应,充电时电
离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式。 如铅蓄电池,负极:Pb+ SO 2 4 -
2e-
PbSO4
正极 …阳离子得到电子生成单质(或低价离子),或 O2 得到电子,若是 O2 发生电极 反应,则有以下两种情况写法: ①电解质是碱性或中性:O2+2H2O+4e4OH-
②电解质是酸性:O2+4H++4e-
解质溶液的质量增加,放电时的负极反应式为 Pb+ SO 2 4 -2e
-
PbSO4,充电
第二节
化学电源
【新课导入】
现在,随着科学技术的发展,各种各样的电池特别多,像手电筒上用的干 电池,手机上用的锂电池,汽车上用的蓄电池,还有新型环保公交车上的 燃料电池等,种类繁多。你知道化学电池是怎样分类的吗?
【课标要求】 1.认识电池的分类、优点及适用范围。 2.了解常见的一次电池、二次电池及燃料电池的构造及原理。 3.掌握原电池电极方程式及总反应方程式的书写。
2MnO(OH) 2MnO(OH)+2OH
-
D.正极反应为 2MnO2+2H2O+2e
解析:在书写碱性电池的电极反应式时,方程式中不得出现H+。在碱性 电池中,负极的Zn失去电子形成的Zn2+应该与OH-结合为Zn(OH)2。
3.(2018·北京东城区期末)铅蓄电池是常见的二次电池,电池总反应为 Pb+PbO2+
PbSO4(s)+2H2O(l)
; ;
PbO2(s)+4H+(aq)+ SO 2 4 (aq)+2e
总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)+2H2O(l)
②充电 阴极: 阳极:
PbSO4(s)+2ePbSO4(s)+2H2O(l)-2e
Pb(s)+ SO 2 4 (aq)(还原反应)
2.在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为 Zn+2MnO2+ 2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列该电池的电极反应,正确的是(
-
D
)
A.负极反应为 Zn-2e
Zn
+
2+ +
B.负极反应为 Zn+2H2O-2e
Zn(OH)2+2H
-
C.正极反应为 2MnO2+2H +2e
应式等于电池总反应式减另一电极反应式,即:正(负)极反应式=电池总
反应式-负(正)极反应式。
过关演练
巩固知识·提升能力
1.下列说法错误的是( C ) A.依据原电池的原理设计出了化学电源 B.原电池是化学电源的雏形 C.判断一种电池的优劣主要是看其负极的活泼性 D.氧化还原反应所释放的化学能是化学电源的能量来源
2
2 22Βιβλιοθήκη 。--2
2
3.二次电池(以铅蓄电池为例) (1)组成:正极 PbO2 ;负极 Pb (2)工作原理:
;电解质
H2SO4
。
铅蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程,电 极反应式如下:
①放电
负极: 正极:
Pb(s)+ SO 2 4 (aq)-2e
-
PbSO4(s)(氧化反应)
燃料 电池
(1)连续地将 燃料
和 氧化剂 的化学
能直接转换成电能
氢氧燃料电池、甲烷
燃料电池 不参与 (2)电极材料本身 氧化还原反应
(3)判断电池优劣的主要标准
①比能量:单位质量或单位体积所能输出 电能 的多少。 ②比功率:单位质量或单位体积所能输出 ③电池的可储存时间的长短。
功率 的大小。
2.一次电池 (1)碱性锌锰电池 ①组成:正极 MnO2 ;负极: Zn ;电解质: KOH 。 ②工作原理: Zn+2OH -2e Zn(OH) 负极反应: ; 2MnO +2H O+2e 2MnO(OH)+2OH 正极反应: 总反应:Zn+2MnO2+2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)2。 (2)锌银电池 KOH ①组成:负极 Zn ,正极 Ag2O ,电解质 。 ②工作原理: Zn+2OH -2e Zn(OH) 负极反应: ; Ag O+H O+2e 2Ag+2OH 正极反应: 。 总反应:Zn+Ag2O+H2O Zn(OH)2+2Ag。
-
; 。
PbO2(s)+4H (aq)+ SO 2 4 (aq)(氧化反应)
+
总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l) ③铅蓄电池的充、放电过程:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)+2H2O(l)。
〚思考1〛 二次电池充电、放电时两极发生的反应相同吗?
2H2O
(3)正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2.根据电池总反应式,写电极反应式 (1)析价态,定正负→根据元素化合价的变化情况确定正负极。 (2)列物质→判断电极的反应物、产物。 (3)标得失→分析化合价的升降,找出得失电子数。 (4)看环境,配守恒→配平电荷、配平原子。 〚思考2〛 已知电池总反应式和某一电极反应式,怎样书写另一电极反 应式? 提示:电极反应相当于氧化还原反应(电池反应)的半反应,故某一电极反
探究点一
化学电源及一、二次电池
梳理知识·点拨方法
知识探究
1.化学电池 (1)概念——将
化学能
变成 电能
的装置。
(2)化学电池的分类
种类 特点(分类依据) 实例 普通锌锰电池、碱性锌 锰电池 铅蓄电池、锂离子电池
一次 不能充电,不能反复使用 电池 二次 可以再充电,充电时可以 逆向 进行 电池 使生成物恢复原状,可多次重复使用
提示:不相同。电池放电时,负极发生氧化反应,充电时,作阴极发生还原反 应;放电时,正极发生还原反应,充电时,作阳极发生氧化反应。
名师点拨 化学电源中电极反应式的书写 1.根据装置书写电极反应式 (1)先分析装置图,确定原电池的正负极上的反应物质。
(2)书写电极反应式 负极 …活泼金属或 H2 失去电子生成阳离子;若电解质溶液中的阴离子与生成的阳