化学能与电能第二课时课件.ppt
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3．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）；
课堂总结
1.一个电极参与反应（简易原电池，干电池）： 负极：M - ne- == Mx+ 正极：析氢或吸氧或析出不活泼金属
2.两个电极均参与反应 (铅蓄电池): 金属为负极，金属化合物为正极
铅蓄电池电极反应： 负极：Pb + SO42-—2e-＝PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝
PbSO4 + 2H2O
铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 充电 2PbSO4 + 2H2O
镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留
性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。 它以Cd为负极，NiO(OH)为正极， KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对 讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。
第二章 化学反应与能量
第二节《化学能与电能》
第２课时
2.2.2《发展中的 化学电源》
判断下列几个学生设计的装置，能形成原电池 的是？
写出下列原电池的电极反应、总反应
• 1、Cu—Fe与稀硫酸 • 2、Zn—石墨与稀硫酸 • 3、Fe—Ａl与稀硫酸 • 4、Cu—Zn与CuCl2溶液 • 5、Fe—Zn与一个西红柿 • 6、Cu—石墨与FeCl3溶液 • 7、 Fe—Zn与CuCl2溶液
原电池原理的应用：
１)利用原电池原理设计新型化学电池；
２)改变化学反应速率，如实验室用粗锌 与硫酸反应制取氢气；
３)进行金属活动性强弱比较； ４)电化学保护法，即将金属作为原电池
的正极而受到保护。如在铁器表面镀 锌。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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+
钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破
坏时，铁不易被腐蚀的是（ B ）
氢氧燃料电池的工作原理是：负极氢气 被氧化失去电子，或称“燃烧掉了”。 这些电子流到电池的正极，同时，余下 的氢离子通过电解液被送到正极。 在正 极，与氧气发生反应并从正极吸收电子。 这一反应的产品是电流、热量和水。
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
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
新型燃料电池：该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧 气。电极反应： 负极：CH4 + 10OH- - 8e-＝CO32- + 7H2O
正极：2O2 + 4H2O + 8e-＝8OH-
总反应： CH4 + 2O2 + 2KOH＝K2CO3 + 3H2O
ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
2、充电电池
充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的 氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成 物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定 周期后终止。
（1）铅蓄电池
汽车用蓄电池
铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用 硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极 板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵 状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。
新一代可充电的绿色电池——锂离子电池
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存 时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
3、燃料电池
燃料电池：它是一种高效、环境友好的发电装置。它的电极材料 一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极 等。燃料电池由3个主要部分组成：燃料电极（负极） ； 电解液 ；空气／氧气电极（正极） 。
二、发展中的化学电源
1.干电池 锌锰电池：属于一次性电池
广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩 具、袖珍电视机等。
干电池结构及电极反应原理
负极：Zn – 2e- = Zn2+ 正极：2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 总反应：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH)
中 负极 性 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
碱 负极 性 正极
2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
书写电极反应式应注意以下几点：
1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离 子反应的所有规则；
2．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；
A、Sn
B、Zn
C、Cu
D、Ag
对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导 线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化
是（ A ）
①锌片溶解了32.5g ②锌片增加了32.5g
③铜片上析出1g氢气 ④铜片上析出2 g 氢气
A、 ① 和③
B、 ① 和④
C、 ② 和③
D、 ② 和④
课堂总结
1.一个电极参与反应（简易原电池，干电池）： 负极：M - ne- == Mx+ 正极：析氢或吸氧或析出不活泼金属
2.两个电极均参与反应 (铅蓄电池): 金属为负极，金属化合物为正极
铅蓄电池电极反应： 负极：Pb + SO42-—2e-＝PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝
PbSO4 + 2H2O
铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 充电 2PbSO4 + 2H2O
镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留
性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。 它以Cd为负极，NiO(OH)为正极， KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对 讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。
第二章 化学反应与能量
第二节《化学能与电能》
第２课时
2.2.2《发展中的 化学电源》
判断下列几个学生设计的装置，能形成原电池 的是？
写出下列原电池的电极反应、总反应
• 1、Cu—Fe与稀硫酸 • 2、Zn—石墨与稀硫酸 • 3、Fe—Ａl与稀硫酸 • 4、Cu—Zn与CuCl2溶液 • 5、Fe—Zn与一个西红柿 • 6、Cu—石墨与FeCl3溶液 • 7、 Fe—Zn与CuCl2溶液
原电池原理的应用：
１)利用原电池原理设计新型化学电池；
２)改变化学反应速率，如实验室用粗锌 与硫酸反应制取氢气；
３)进行金属活动性强弱比较； ４)电化学保护法，即将金属作为原电池
的正极而受到保护。如在铁器表面镀 锌。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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+
钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破
坏时，铁不易被腐蚀的是（ B ）
氢氧燃料电池的工作原理是：负极氢气 被氧化失去电子，或称“燃烧掉了”。 这些电子流到电池的正极，同时，余下 的氢离子通过电解液被送到正极。 在正 极，与氧气发生反应并从正极吸收电子。 这一反应的产品是电流、热量和水。
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
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
新型燃料电池：该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧 气。电极反应： 负极：CH4 + 10OH- - 8e-＝CO32- + 7H2O
正极：2O2 + 4H2O + 8e-＝8OH-
总反应： CH4 + 2O2 + 2KOH＝K2CO3 + 3H2O
ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
2、充电电池
充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的 氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成 物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定 周期后终止。
（1）铅蓄电池
汽车用蓄电池
铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用 硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极 板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵 状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。
新一代可充电的绿色电池——锂离子电池
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存 时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
3、燃料电池
燃料电池：它是一种高效、环境友好的发电装置。它的电极材料 一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极 等。燃料电池由3个主要部分组成：燃料电极（负极） ； 电解液 ；空气／氧气电极（正极） 。
二、发展中的化学电源
1.干电池 锌锰电池：属于一次性电池
广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩 具、袖珍电视机等。
干电池结构及电极反应原理
负极：Zn – 2e- = Zn2+ 正极：2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 总反应：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH)
中 负极 性 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
碱 负极 性 正极
2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
书写电极反应式应注意以下几点：
1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离 子反应的所有规则；
2．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；
A、Sn
B、Zn
C、Cu
D、Ag
对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导 线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化
是（ A ）
①锌片溶解了32.5g ②锌片增加了32.5g
③铜片上析出1g氢气 ④铜片上析出2 g 氢气
A、 ① 和③
B、 ① 和④
C、 ② 和③
D、 ② 和④