高中化学课件4.2.1_一次电池_二次电池.
高中化学 一次电池和二次电池的区别
一次电池和二次电池的区别-锌锰干电池构造-一次电池电极反应方程式一次电池和二次电池的区别一次电池只能放电一次,二次电池可反复充放电循环使用,可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化,因此设计时必须调节这些变化,而一次电池内部则简单得多,因为它不需要调节这些可逆性变化,一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池,但内阻远比二次电池大,因此负载能力较低,另外,一次电池的自放电远小于二次电池。
•电源:化学电源化学电源是能够实际应用的原电池,化学电池是将化学能转变成电能的装置,它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
一次电池:(1)普通锌锰干电池构造简单,价格便宜,但放电时间短,放电后电压下降较快。
负极:正极:总反应式:(2)碱性锌锰电池比普通锌锰干电池性能优越,比能量和可储存时间均有提高,适用于大电流和连续放电。
负极是正极是电解质是负极:正极:总反应式:(3)锂电池用金属锂作负极,石墨作止极,电解质溶液由四氯化铝锂溶解在亚硫酰氯组成。
负极:正极:总反应式:(4)锌银电池负极是Zn,正极是,电解质是KOH。
负极:正极:总反应式:这种电池比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电,常制成纽扣式微型电池,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。
二次电池:(1)蓄电池:蓄电池是可以反复使用、放电后可以充电使活性物质复原、以便再重新放电的电池,也称二次电池。
其广泛用于汽车、发电站、火箭等部门。
由所用电解质的酸碱性质不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。
①酸性铅蓄电池铅蓄电池由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极,由另一组充满二氧化铝的铅锑合金格板做正极,两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中,放电时,电极反应为:负极:Pb+SO42-=PbSO4+2e-正极:PbO2+SO42-十4H++2e-=PbSO4+2H2O总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4十2H2O放电后,正负极板上都沉积有一层PbSO4,放电到一定程度之后又必须进行充电,充电时用一个电压略高于蓄电池电压的直流电源与蓄电池相接,将负极上的PbSO4还原成Pb,而将正极上的PbSO4氧化成PbO2,充电时发生放电时的逆反应:阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-阳极:PbSO4+2H2O=PbO2+SO42-+4H++2e-总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+H2SO4②碱性蓄电池日常生活中用的充电电池就属于这类。
高中化学 4.2.1 一次电池 二次电池课件 新人教版选修4
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预习交流 1
我们以前所学的原电池有哪些缺点?化学电池与其他能源相比有 哪些优点?
答案:缺点:反应一段时间后,就不会产生电流了,且携带不方便。化 学电池的优点:①能量转换效率高,供能稳定可靠。②可以制成各种形状 和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。③易维护,可在各 种环境下工作。
答案:铅蓄电池充电时阴极反应是放电时负极反应的逆反应;充电 时阳极反应是放电时正极反应的逆反应。(注:只是逆过程,整个反应并 非可逆反应)
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迁移与应用
市场上经常见到的标记为 Li ion 的电池称为“锂离子电池”。它的 负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一 种能传导 Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式
为:Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。 下列说法不正确的是( ) A.放电时,负极的电极反应:Li-e- Li+ B.充电时,Li0.85NiO2 既发生氧化反应又发生还原反应 C.该电池不能用水溶液作为电解质 D.放电过程中 Li+向负极移动
Zn(OH)2+2MnOOH,下列说法错误的是( ) A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为:2MnO2+2H2O+2e2MnOOH+2OHC.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 0.2 mol 电子,锌的质量理论上减少 6.5 g
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高中化学 人教版选修4 课件:第四章 第二节 化学电源(33张PPT)
总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)。
总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式:
栏 目 链 接
3.铅蓄电池的特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活 中应用广泛,缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境
接
要点二
一次电池
胶状 ,不流动,也叫做 一次电池的电解质溶液制成________ 干电池。 1.特点 一次电池不能充电,不能反复使用。 2.常见的一次电池
栏 目 链 接
种类 特点 基本构造
碱性锌锰电池 负极:①______ 锌 正极:②______ MnO2 电解质:③______ KOH ⑦__________________
- +
- -
2
2
栏 目 链 接
2.燃料电池的优点 (1)能量转换率高:燃料电池的能量转换率超过 80%,普通燃烧过 程能量转换率仅 30%多。
小 。 (2)污染________
综合
拓展 电极反应式的书写方法 1.书写要遵循的原则 原电池两电极上分别发生氧化反应或还原反应,因此电极反 应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
栏 目 链 接
1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。 2.认识一次电池、二次电池和燃料电池。 3.了解废旧电池对环境的危害,树立环保意识
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点一
化学电池
化学 能变成________ 电 能的装置。 化学电池是将________ 1.化学电池的分类
原电池(第2课时 化学电源)(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
燃料电池
(2)甲烷燃料电池
用导线连接的两个铂电极插入电解质溶液中,然后向两极分别 通入CH4和O2,该电池的反应式:
② KOH溶液: 负极:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O 正极:2O2+4H2O+8e-==8OH- 总反应式:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H2O
燃料电池
一次电池
4.锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池
Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是 LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S。 (1)负极材料为__锂__,电极反应为__8_L__i-__8_e_-_=_=_=__8_L_i+_。 (2)正极的电极反应为__3_S_O__C_l_2_+__8_e-__=_=_=_2_S_+__S_O__23-__+__6_C_l_-。
【课堂练习】
3、锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受 到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池,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+
一次电池
1) 锌-锰干电池 (酸性电解质溶液) 正极:
2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = 2MnO(OH) + 2NH3↑
负极: Zn – 2e- = Zn2+
化学电源 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
以铂作电极,两极分别通入甲烷、氧气
(3)在固体电解质(高温下能传导O2-)中
①总反应式: CH4+2O2=CO2+2H2O ;
②正极反应式: O2+4e- = 2O2-
;
则负极反应式: CH4+4O2--8e- = CO2+2H2O 。
(4)在熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下
①总反应式: CH4+2O2=CO2+2H2O ;
优点:制作简单,便于携带,价格便宜; 缺点:放电时间短,电压下降快;容易漏液(锌外壳变薄)糊状NH4Cl显酸性)
锌筒 石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 糊 MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
氯化锌:用于电解液中主要 作用有:减缓锌片腐蚀,保持 电解液中的水分,破坏淀粉的 链状结构,加快电解液的糊化 速度,减少正极电芯在放电过 程中pH值的提高.
二、二次电池(充电电池)
充电电池又称二次电池,放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又 逆向进行,使电池恢复到放电前的状态。
铅酸蓄电池
镍氢电池
锂离子电池
二、二次电池
1、铅酸蓄电池 Pb—PbO2—H2SO4 负极:Pb + SO24 – 2e- =PbSO4
正极:PbO2 +4H+ + SO24 +2e- =PbSO4 +2H2O
改进
①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池; ②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造 上进行改进,制成碱性锌锰电池。
一次电池
2、碱性锌锰电池 Zn—MnO2 —KOH
负极:Zn + 2OH– – 2e– =Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH–
高中化学电化学与金属腐蚀竞赛课件.ppt
§ 4.5 电解
电解 电镀
§ 4.6 金属的腐蚀及防护
腐蚀 阴极保护法
∵ øFe3+/Fe2+> øI2 /I- ∴Fe3+可以氧化 I-。
② 在上述体系中加入KCN,使cCN-=1.0
K稳[Fe(CN)6]3-= 1.0×1042 , K稳[Fe(CN)6]4-= 1.0×1035 此时反应能否自发?
此时cFe3+=
cFe(CN)36
cC6 N K稳III
1 K稳III
lgKø =n Eø/0.0592 =2×0.430/0.0592=14.55
Kø = 3.6×1014
例:
求溶度积 Ksp 如:AgCl ←→ Ag++ Cl-
解:据反应设计电池 (-) Ag ︱Ag+ ‖Cl- ︱ AgCl︱Ag (+)
Eø = ø正极-ø负极=øAgCl /Ag - ø Ag+/Ag =0.222-0.799=-0.577
=0.36 V
还原剂I2/I- = øI2 /I - =0.54 > Fe3+/Fe2+ ∴此时Fe3+不能氧化I-
三、反应程度—Kø的求法
ΔrG ø = -RT·lnK ø
ΔrG ø = - nFE ø
RT·lnK ø = nFE ø → 2.303 RT·lgKø =nFE ø
298K时
lgK
②氯化银电极:AgCl(s)+e=Ag (s)+Cl- 标准态时:cCl-=1.0 ø AgCl /Ag=0.2223 V
二、电极电势Nernst方程
E = E ø-RT/nF ·lnQ
298K时: E = E ø-0.0592/n ·lgQ
一次电池 二次电池
第 1 课时 一次电池 二次电池
第1课时 一次电池
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二次电池
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KEQIAN YUXI DAOXUE
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KETANG HEZUO TANJIU
1.了解日常生活中常用的化学电源的种类和新型化学电源; 2.了解常见化学电源的工作原理, 学会电极反应的书写 1.一次电池、二次电池的反应原理、性能及其应用; 2.熟悉电极反应的书写技巧
-
银锌电池 Zn( OH) 2 Zn+2OH--2e银锌电池 Ag2O+H2O+2eZn+Ag2O+H2O Zn( OH) 2+2Ag 2Ag+2OHZn( OH) 2
Zn+2MnO2+2H2O 2MnOOH+Zn( OH) 2
第1课时 一次电池
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二、二次电池
活动与探究 ( 1) 铅蓄电池应用非常广泛, 如日常生活中的电动自行车电池、汽车 上的电池等 , 请你写出铅蓄电池在放电和充电时的电极反应及总反应。 答案: 放电时: 负极: Pb( s) +SO4 ( aq) -2e22-
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预习交流 3
(1)铅蓄电池的总反应为: PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l), 此反应是否属于可逆反应?据你推测, 铅蓄电池在工 作时两极板质量怎样变化? 答案: 不是可逆反应, 因反应条件不同。 两极均会生成 PbSO4, 故两极 质量都会增加。 (2)回收废旧电池有什么意义? 答案: 废旧电池中含有汞、镉、铬、铅等大量毒性很强的重金属 , 随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染 , 并通过食物链给人体 健康造成威胁和危害。如果能回收再利用这些废旧电池 , 不仅可以减少 对我们生存环境的破坏, 而且也是对资源的节约。
新版高中化学讲义:化学电池
一、一次电池(锌锰干电池)常见的锌锰干电池的构造如图所示。
其中,石墨棒作正极,氯化铵糊作电解质溶液,锌筒作负极。
在使用过程中,电子由锌筒(负极)流向石墨棒(正极),锌逐渐消耗,二氧化锰不断被还原,电池电压逐渐降低,最后失效。
这种电池放电之后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行),属于一次电池。
总反应Zn + 2MnO 2 + 2NH 4+ === Zn 2+ + 2MnO(OH) + 2NH 3↑负极 Zn ﹣2e - === Zn 2+正极2MnO 2 + 2NH 4+ + 2e - === 2MnO(OH) + 2NH 3↑二、二次电池有些电池放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态,从而实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环,这种充电电池属于二次电池。
常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等,目前汽车上使用的大多是铅酸蓄电池。
1. 铅酸蓄电池工作原理Pb +PbO 2+2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O第12讲 化学电池知识导航知识精讲4 4 2 4 4 22. 锂离子电池以钻酸锂-石墨锂电池为例:Li1-x CoO2 + Li x C6 LiCoO2 + 6CLi CoO + Li C=== LiCoO+ 6C【答案】LiC6﹣xe-=== 6C+ xLi+ Li1-x CoO2 + xLi+ + xe-=== LiCoO2三、燃料电池燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置,具有清洁、安全、高效等特点。
燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。
1.氢氧燃料电池【答案】2H2- 4e-=== 4H+2H2 +4OH-- 4e-=== 4H2OO2 + 4H+ +4e-=== 2H2O O2 +2H2O + 4e-=== 4OH-2.甲烷燃料电池【答案】CH4 + 2H2O - 8e-=== CO2 + 8H+ CH4 + 10OH--8e-===CO32-+ 7H2O2O2 +8H+ +8e-=== 4H2O 2O2 + 8e-+4H2O === 8OH-CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O CH4 + 2O2 + 2OH-===CO32-+ 3H2O经典例题题型一:化学电池的分类及特点【变1】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是A.镍镉电池B.锌锰电池C.铅蓄电池D.氢氧燃料电池【答案】D【详解】A.镍镉电池中含有镍镉重金属,对环境有污染,故A错误;B.锌锰电池中含有锌、锰元素,对环境有污染,故B错误;C.铅蓄电池中含有铅重金属,对环境有污染,故C错误;D.氢氧燃料电池最终生成水,水对环境无污染,故D正确;故选:D。
几种常见电池ppt课件
负极〔铜〕: Cu-2e-=Cu2+ 正极〔石墨〕:
Cu
石墨
2Fe3+ + 2e-=3Fe2+
FeCl3溶液
探求实验
按以下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜 片的CuSO4溶液分别经过导线与电流计衔接,有什么景 象?
负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+ 正极(C):2NH4+ + 2e-=2NH3+H2
H2 + 2MnO2 = Mn2O3+H2O 去氢 总反响 :Zn +2NH4+ 2MnO2 = Mn2O3+2H2O+2NH3
+Zn2+
拓 展Ⅲ.高能电池(银锌电池、锂电池) 创
新银锌电池
电极: Zn为负极,Ag2O为正极 电解液: KOH溶液 电极反响式:
电流计指针不偏转,且 铜片和铁片上均无明显 景象〔即:无电子定向 挪动〕
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
上述安装构成了原电池吗?为什么?
探求实验
盐桥:在U形管中装满用饱和 KCl溶液和琼胶作成的冻胶。
(1)在探求实验的安装中架上盐桥连通,看
有什么景象?
Zn A
Cu
电流计指针偏转, 有电流经过电路, 是原电池安装;
使Zn盐和Cu盐溶液不断坚持电中性,从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
此安装优点:能稳定长时间放电
课堂练习
1、依探求实验的原理,按以下反响设计一个能继 续产生电流的原电池安装,画出安装图。
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
应用电化学课件第三章化学电源
要点二
详细描述
质子交换膜燃料电池以质子交换膜为媒介,通过电化学反 应产生电能。在电池中,氢气在阳极被氧化成氢离子和电 子,氢离子通过质子交换膜传递到阴极,与氧气和电子反 应生成水。电子通过外电路传递形成电流,为外部负载提 供电力。质子交换膜燃料电池具有较高的能量密度和效率 ,且工作温度较低,因此被广泛应用于汽车、便携式电源 等领域。
甲醇燃料电池
总结词
甲醇燃料电池是一种以甲醇为燃料,通 过电化学反应产生电能的装置。
VS
详细描述
甲醇燃料电池以甲醇为燃料,通过电化学 反应产生电能。甲醇在阳极被氧化生成甲 醛和电子,电子通过外电路传递形成电流 ,为外部负载提供电力。同时,在阴极上 ,氧气与电子和水反应生成水。
磷酸燃料电池
总结词
磷酸燃料电池是一种以磷酸为电解质,通过 电化学反应产生电能的装置。
应用电化学课件第三章化学 电源
目录
• 化学电源概述 • 一次电池 • 二次电池 • 燃料电池 • 化学电源的应用
01
化学电源概述
定义与分类
定义
化学电源是一种将化学能直接转 化为电能的装置,也称为电池。
分类
根据工作原理和特点,化学电源 可分为一次电池、二次电池、燃 料电池等类型。
工作原理与特点
和充电效率较低,且存在一定的环境污染问题。
镍镉电池
总结词
镍镉电池是一种可充电的二次电池,具有较高的能量密度和自放电率较低的优点,但存在记忆效应和重金属污染 问题。
详细描述
镍镉电池由正极、负极、电解液和隔膜组成,正极为氢氧化镍,负极为镉。在充电过程中,正极上的氢氧化镍发 生还原反应,负极上的镉发生氧化反应。镍镉电池的优点包括较高的能量密度、自放电率较低、可快速充电以及 较好的耐过充过放能力。然而,其存在记忆效应和重金属污染问题,且镉资源有限。
高二化学选择性必修课件一次电池二次电池
XX
REPORTING
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
命。
03
锂电池
以金属锂或其合金为负极,采用非水电解质溶液的电池。锂电池具有能
量密度高、自放电率低、无记忆效应等优点,被广泛应用于便携式电子
设备和电动汽车等领域。
PART 03
二次电池
二次电池概述
二次电池定义
二次电池又称可充电电池或蓄电池, 是指在电池放电后可通过充电的方式 使活性物质激活而继续使用的电池。
一次电池、二次电池、电 压表、电流表、负载电阻 、恒流源、计时器等。
将电池、负载电阻、电压 表、电流表等连接成测试 电路。
对一次电池和二次电池分 别进行放电测试,记录电 压、电流和时间等数据。
使用恒流源对二次电池进 行充电,记录充电电流和 时间等数据。
根据实验数据,计算电池 的容量、能量密度、功率 密度等参数,并进行比较 和分析。
PART 05
电池的环保与回收
电池对环境的影响
铅、汞、镉等 重金属,如果随意丢弃, 会对土壤和水源造成严重 污染。
酸、碱污染
电池中的电解液含有酸性 或碱性物质,泄露后会破 坏生态环境,影响动植物 生长。
热污染
电池在废弃后,仍可能产 生热量,引发火灾等安全 事故。
电池回收的意义和方法
电池性能评估标准
安全性
电池在正常使用、滥用或极端条件下 应具有良好的安全性,如不发生漏液 、爆炸等危险情况。
一致性
同一批次或同一型号的电池在性能参 数上应具有一致性,以保证电池组的 稳定性和可靠性。
稳定性
电池在长时间使用或存储过程中应保 持良好的性能稳定性,如容量衰减缓 慢、自放电率低等。
4.2.1电解池++教学设计+2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
人教版选择性必修1第四章第二节电解池(第一课时)一.课标呈现1.内容标准认识化学能与电能相互转化的实际意义及重要应用。
初步认识和了解电解池的工作原理,建构电解池的工作模型。
认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
2.学业要求能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题。
二.教学分析1.内容分析本节课位于人教版选择性必修1 第四章第二节,是学生学习“原电池”知识后的延伸,它有助于学生系统学习电化学知识,为后续学习电化学应用打好基础。
电解池与氧化还原反应、化学反应与能量等知识密切相关。
电解是最强有力的氧化还原手段,借助电流可使不能自发进行的氧化还原反应能够发生,同时使电能转化为化学能。
它的应用相当广泛,如氯碱工业、电镀、电冶金等。
2.学情分析学习本节课内容之前,学生具备了氧化还原反应理论、金属活动性顺序、物理电学知识和原电池原理知识。
对电解有所了解但未曾深入,可以判断电池正、负极,有进一步设计原电池、书写原电池电极反应的能力。
面临的主要困难为动手改进实验和建立电解池模型。
基于以上分析,电解池第一课时教学重心是认识电解原理,自主建构电解池模型,初步运用电解原理进行模型分析。
3.素养分析化学现象体现的是物质的宏观性质,进一步通过微观探究可分析原理。
通过探究实验CuCl2 溶液的电解过程引导学生进行预测(Predict)、观察(Observe)和解释(Explain),最后总结建模并将所学知识应用到日常生活、生产中,从而发展学生“变化观念”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养和关键能力。
借助“宏观——实验现象、微观——微观探析、符号——半反应式、图像——原理、装置及能量图”四重表征的利用,将化学教学与多媒体等电子信息技术融为一体,既突出了化学学科的思维方式,又体现了化学学科教学方法的多样性。
4.2.1电解池原理课件高二上学期化学人教版选择性必修1
第二节 电解池
第一课时
电解原理
➢ 原电池是将化学能转化为电能的装置 ➢ 反过来,假如我们把电流通入水或者水溶液中会不会发生变化?
使用时: 化学能转化为电能
充电时: 电能转化为化学能
实验探究 【实验4-2】
在U形管中注入质量分数为25%的 CuCl2溶 液,插入两根石墨棒作电极(如图4-9)。把 湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极 相连的石墨棒附近。接通直流电源,观察U形 管内的现象和试纸颜色的变化。
惰性电极(C、Pt、Au):作阴、阳极材料只起导电作
用,都不参与反应。
活性电极(除Pt、Au外的其余金属):活泼金属作阴极 阴
阳
不参与反应,作阳极,金属失电子被氧化,如Fe、 极
极
Cu、Ag
如图:阴极Zn不参与反应,阳极:Zn-2e-=Zn2+
2、放电顺序
阳极:
活性电极:金属做阳极(Pt、Au除外),首先金属本身被电解M-ne-=Mn+ Fe-2e- =Fe2+ Cu-2e- =Cu2+ Ag-e- =Ag+
电解熔融的氯化钠
电解 2NaCl(熔融) ===2Na + Cl2 ↑
可见,电解是最强有力的氧化还原的手段, 电解法是冶炼金属的一种重要方法。
想一想,探一探
一、对比原电池与电解池的构造有什么异同?
C
C
关键: 1.电解池一定有外加电源,而原电池没有。
2.电解池中,阴、阳极只取决于电源的连接方式,与电极材料的活性无关。
小结 1.电解原理示意图
注意:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程
小结2:电解池的阴极、阳极的判断方法
化学电池课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
(2)镍镉充电电池
负极: Cd
镍
镉
正极: NiO(OH)
电
电解质: KOH
池
评
优缺点: 可重复使用500次以上,体积小;
但镉有致癌作用,需要回收
应用: 用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等
负极:Cd -2e- +2OH- = Cd(OH)2 正极:2NiO(OH) + 2e- + 2H2O = 2Ni(OH)2+2OH总反应:Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = Cd(OH)2 质的水溶液, 因为锂和水反应
三、发展中的燃料电池
定义:一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学 能直接转化为电能的电化学反应装置。
特点:①连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能。 ②电极材料本身不参与氧化还原反应 ③工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不 断地进行反应,生成物不断地被排除。 ④能量转化率高(>80%),排放废物少。 ⑤燃料电池的电极一般为惰性电极,且具有较强的催化性, 如铂电极、活性炭电极。
检
1.如图为发光二极管连接柠檬电池装置,下列说法正确 的是 A.铁环作为柠檬电池的正极 B.电流由铁环经导线流向发光二极管
√C.负极的电极反应为Fe-2e-=Fe2+
D.可将柠檬替换成盛装乙醇溶液的装置
2.下列电池工作时,O2在正极得电子的是
A
B
√C
D
锌锰电池 铅酸蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池 解析 氢氧燃料电池的总反应是2H2+O2=2H2O,因而 正极是O2得电子发生还原反应。
常用燃料:氢气、 甲烷、乙醇等。
常用作氧化剂
氢氧燃料电池工作原理
化学电源+课件+2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
化学电源和一次电池
化学电源
一次电池
二次电池
燃料电池
分 享
生活常识
时 刻
如何挑选电池?
1
单位质量或单位体积
所能输出电能的多少。
2
单位质量或单位体积
所能输出功率的大小。
3
电池可储存时间的长
短。
科学发展
友情提示
废旧电池中含有重金属、酸
和碱等物质,随意丢弃会对生
锂离子电池
镍氢电池
态环境和人体健康造成危害。
。 放 电 时 , ____(
4
2
3
“负”)极附近溶液的碱性增强。
燃料电池
讨论探究
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。
电极本身不包含活性物质,只是一个催化转化元件。
请思考讨论下列问题:
1.该氢氧燃料电池对电解质溶液有什么要求?
2.该电池的总方程式如何书写?
3.如何判断电源的正负极?
负极:______________________________________,
3
C2H5OH+4OH-+3O2===5H2O+2CO2−
总反应式:_____________________________________。
3
②电解质:稀硫酸
3O2+12H++12e-===6H2O
正极:__________________________;
第2课时 化学电源
第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
学习目标
重点
1.了解化学电源并认识化学电源在实际
生活中的应用。
一次电池、二次电池及燃
料电池的反应原理。
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PbSO4(s)+2H2O(l)
阴极:PbSO4(s)+2e- Pb(s)+SO42-(aq) 阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e- PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq) 铅蓄电池放电和充电的总反应式:PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)+2H2O(l)
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解析:在负极上 Li 从零价升至正价失去电子,A 项正确;充电时, 反应物只有一种,既发生氧化反应又发生还原反应,B 项正确;由于 Li 可以与水反应,故电解质应为非水材料,C 项正确;原电池中阳离子应 迁移至正极,故 D 项错误。
答案:D
二次电池反应应注意分析的问题: 1.放电、充电的方向; 2.电解质溶液酸碱性的变化; 3.正确表达得失电子数与物质之间的量的关系。
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3.二次电池——铅蓄电池 正极是 PbO2,负极是铅,两极均浸入 H2SO4 溶液中,且两极间用 微孔橡胶或微孔塑料隔开。 4.银锌蓄电池 银锌电池是一种高能电池,正极由 Ag2O 和少量石墨组成的正极 活性材料,负极填充锌。
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预习交流 3
(1)铅蓄电池的总反应为 :PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l),此反应是否属于可逆反应?
迁移与应用 市场上经常见到的标记为 Li ion 的电池称为“锂离子电池”。它 的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解 质为一种能传导 Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式
为:Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。 下列说法不正确的是( ) A.放电时,负极的电极反应:Li-e- Li+ B.充电时,Li0.85NiO2 既发生氧化反应又发生还原反应 C.该电池不能用水溶液作为电解质 D.放电过程中 Li+向负极移动
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预习导引
1.化学电池 (1)概念:是将化学能直接转化为电能的装置。化学电池的主要 部分是电解质溶液和浸在溶液中的正极和负极,使用时将两极用导 线接通,就有电流产生,因而获得电能。
①一次电池(如普通锌锰电池——干电池)
(2)分类
②二次电池(如铅蓄电池)
③燃料电池(如氢氧燃料电池)
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Ag2O+H2O+2e2Ag+2OHZn+Ag2O+H2O Zn(OH)2+2Ag
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迁移与应用 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,电池总反应 为:Zn+2MnO2+2H2O Zn(OH)2+2MnOOH,下列说法错误的是 () A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为:2MnO2+2H2O+2e2MnOOH+2OHC.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 0.2 mol 电子,锌的质量理论上减少 6.5 g
预习交流 1
我们以前所学的原电池有哪些缺点?化学电池与其他能源相比 有哪些优点?
答案:缺点:反应一段时间后,就不会产生电流了,且携带不方便。 化学电池的优点:①能量转换效率高,供能稳定可靠。②可以制成各 种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。③易维 护,可在各种环境下工作。
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2.二次电池
活动与探究 2
(1)铅蓄电池应用非常广泛,如日常生活中的电动自行车电池、
汽车上的电池等,请你写出铅蓄电池在放电和充电时的电极反应及
总反应。
答案:放电时:
负极:Pb(s)+SO42-(aq)-2e- PbSO4(s) 正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-
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(2)通过上述铅蓄电池放电和充电时电极反应的书写,你发现放 电时负极反应与充电时阴极电极反应有什么关系?放电时正极反应 与充电时阳极反应有什么关系?
答案:铅蓄电池充电时阴极反应是放电时负极反应的逆反应;充 电时阳极反应是放电时正极反应的逆反应。(注:只是逆过程,整个反 应并非可逆反应)
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第二节 化学电源
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第 1 课时 一次电池 二次电池
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课前预习导学
目标导航
学习目标
重点难点
1.使学生了解日 2.了解常见化学电源的工作原理,学 会电极反应的书写
1.一次电池、二次电池的反应 原理、性能及其应用; 2.熟悉电极反应的书写技巧
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解析:电池工作时,锌作负极,失去电子,负极的电极反应为 Zn-2OH-+2e- Zn(OH)2,正极的电极反应为:2MnO2+2H2O+2e2MnOOH+2OH-。在外电路,电子由负极流向正极。通过 0.2 mol 电 子,锌消耗 0.1 mol,其质量减少 6.5 g。
答案:C
电极反应的书写可以根据总反应中化合价变化、物质存在形式 以及正极反应与负极反应合起来为总反应的规律来书写。
答案:不是可逆反应,因反应条件不同。 (2)回收废旧电池有什么意义? 答案:废旧电池中含有汞、镉、铬、铅等大量毒性很强的重金属, 随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染,并通过食物链给人 体健康造成威胁和危害。如果能回收再利用这些废旧电池,不仅可以 减少对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。
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课堂合作探究
问题导学
1.一次电池
活动与探究 1
请你完成下表两类电池的比较
一次电池
碱性锌锰电池
负极 反应
Zn+2OH--2e-
Zn(OH)2
正极 2MnO2+2H2O+2e反应 2MnOOH+2OH-
总 反 Zn+2MnO2+2H2O
应
2MnOOH+Zn(OH)2
银锌电池
Zn+2OH--2e- Zn(OH)2
2.一次电池 (1)碱性锌锰电池——干电池 碱性锌锰电池——干电池是用锌筒外壳作负极,正极是 MnO2, 电解质是氢氧化钾。
预习交流 2
碱性锌锰电池有哪些优点、有哪些缺点? 答案: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:多数只能使用一次,不能充电,价格较贵。 (2)银锌电池——纽扣电池 正极 Ag2O,负极锌,电解质溶液为 KOH 溶液,电池总反 应:Ag2O+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)2。