必修2原电池PPT课件

(1) 不可充电电池( 一次电池) ：如① 普通干电池 Zn(负极)－MnO2(C棒正极)－NH4Cl(电解质)；②碱性干 电池如：Zn(负极)－MnO2(C棒正极)－KOH(电解质)； ③ 微 型 纽 扣 电 池 如 ： Zn( 负 极 ) － Ag2O( 碳 粉 正 极 ) － KOH(电解质)。
►课堂练习 1．下列各装置中，不能构成原电 池的是(电解质都为稀硫酸)( )
答案：D
3、工作原理：
铜片和锌片用导线连接， 同时浸入稀硫酸，金属锌比铜 活泼，锌原子容易___失__去__电子， 锌片的电子通过_____流导向线铜 稀硫酸 片，Zn被氧化生成_____进Zn入2＋ 溶液，溶液中的H＋从铜片获 得电子被还原，生成____H_从2 铜片上逸出。
②正极(铜片)： 2(H氧＋化＋反2e应－=) =H2↑ ③电池总反应式：(还原反应) 稀硫酸
Zn＋H2SO4 = ZnSO4＋ 电子H与2电↑ 流流动方向: 电子：___极(锌片)→导线→___极(铜片) 电流：___极(铜片)→导线→___极(锌片)
电极反应式的书写注意事项:
1、负极失电子，正极得电子，两极得失电子数 相等。 2、电极反应式用“＝”不用“→”。 ３、电极反应中若有气体生成，需加“↑”，若 析出物质，一般不用“↓”。 ４、原电池总反应的离子方程式：一般把正极 和负极的电极反应式相加而得。
甲烷、乙烷、甲醇燃料电池
将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两 个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原 电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧， 所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质 判断，通入甲烷的一极为____，这一极的电 极反应为___________________；通入氧气的 一极为_____，电极反应为___________，
1、设计简单的原电池
例1：将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池
负极： Fe 正极： 比Fe活泼差的金属或石墨 电解质溶液： CuSO4 、CuCl2
等
2、加快氧化还原反应的速率
例2：用足量锌和一定量稀硫酸制取氢气 时，保持温度不变，在不影响生成氢气总 量的前提下，若要使反应速率减慢，可向 稀硫酸中加入什么物质？ 若要使反应速度加快，可向稀硫酸中加入 什么物质。
3、判断金属的活泼性
例3：把a、b、c、d四块金属片浸入稀 硫酸中，用导线两两相连组成原电池。 若a、b相连时，a为负极；c、d相连时， 电流由d到c；a、c相连时，c极上产生 大量气泡；b、d相连时，b上有大量气 泡产生，则ห้องสมุดไป่ตู้四种金属的活动性顺序由 强到弱为 a＞c＞d＞b 。
3．常见化学电源种类
原电池的正负极的判断方法
微观判断： ① 根据电子流动方向或电流方向
②电解质溶液中离子运动方向的判断
宏观判断： ①根据电极材料
②根据原电池电极发生的反应 ③根据电极是增重还是减重 ④根据电极是否有气泡冒出
练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极。
写出电极反应方程式。
A
B
Cu
C
D
E
浓硝酸
二、原电池原理的应用
1、一次电池又称不可充电电池 如：干电池
2、二次电池又称可充电电池 如：蓄电池
3、燃料电池 如：氢氧燃料电池
1、一次电池
干电池(普通锌锰电池）
e-
+
C棒
MnO2 、NH4CCl
e-
、 Zn
缺点：放电量
-
小放电过程中 易气涨或漏液
碱性锌-锰干电池
改进后碱性锌锰电池的优点：
电流稳定，放电容量、时间增大几倍，
铅蓄电池的充放电过程： 2PbSO4+2H放 充2电 电O Pb+PbO2+2H2SO4
3、燃料电池 优点：能量转化率高，可持
续使用，对环境友好
氢氧燃料电池
介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
酸性 负极 2H2 - 4e- = 正极 O4H2 ++ 4H+ + 4e-=2H2O
中性 负极 2H2 - 4e- = 4H+ 正极 O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
(2)可充电电池(又称二次电池)：如铅蓄电池Pb(负 极)－PbO2(Pb正极)－H2SO4、锂离子电池等。
(3)新型燃料电池：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。如氢能 燃料电池、甲烷燃料电池等。燃料电池中的氢氧电池由 于具有能量转化率高、能长时间供电等优点，而应用于 航天和军事领域。
4、电极
负极：一般为活泼金属 负极是电子流出， 电流流入的一极 发生氧化反应
正极：一般为不活泼的金 属或能导电的非金属 如：石墨 发生还原反应
稀硫酸
外电路：电子由负极流向正极、电流由正极流向负极 内电路：阳离子向正极、运动阴离子向负极运动
5、电池反应
①负极(锌片)： Zn－2e－ ===Zn2＋
正极： PbO2 负极： Pb
电解质： H2SO4溶液
①放电过程
负极： Pb + SO42- -2e- =PbSO4
正极：PbO2 + 4H++SO42- + 2e-=2PbSO4 +2H
②充电过程
接电源负极 阴极：PbSO4 +2e- =Pb + SO42-
阳极：2PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + H+ + SO 接电源正极
不会气涨或漏液。
电池反应： Z负n+极2：M—nO—2+Z2nH2O=2MnOOH+Zn(OH)2
Zn + 2OH- - 2e- = 正极Z：n—(O—HM)2 nO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2 电解质：KOH
2、二次电池
铅蓄电池、镍镉电池、 镍氢电池、锂离子电池……
➢铅蓄电池 正负极材料
碱性 负极 2H2 +4OH--4e- =4H2O 正极 O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
氢氧燃料电池
固体氢氧燃料电池
介质
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负 极
2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O
正
极 O2 + 4e-= 2O2－
负 极
2H2 - 4e- = 4H+
正
极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
知识链接： 1、氧化还原反应的实质？ 2、氧化还原反应的标志？ 3、如何判断氧化剂和还原剂？
原电池
一、原电池
1、定义：化学能转化为电能的装置 从理论上讲，能自发进行的氧化还原
反应都可设计为原电池。
2、原电池的构成条件
①有合适的电解质溶液 稀硫酸 ②有活性不同的两极 ③有闭合回路 ④能自发的进行氧化还原反应