高中化学选修四化学电源优质课

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人教版高中化学选修四 化学电源 PPT课件

人教版高中化学选修四 化学电源    PPT课件
特点:比铅蓄电池耐用,可密封反复使用。
燃料电池汽车
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……)
1、氢氧燃料电池
中性 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极 4Al-12e-=4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e-=12OH总反应式: 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
练习6: 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
铅蓄电池的充放电过程:
Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
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、银锌电池、锂离子电 池……
2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨,负极盖填充锌汞 合金,电解质溶液KOH溶液。反应式为: 2Ag+Zn(OH充)放2 电电 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时的电极反应式。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短,电压下降快。
2、碱性锌-锰干电池
电池反应: Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极:(Zn)

选修四 化学电源 优质课

选修四  化学电源 优质课
又称充电电池或蓄电池。 放电后经充电可使电池 中的活性物质获得再生, 恢复工作能力,可多次 重复使用。 是一种连续地将燃料 和氧化剂的化学能直接 转化成电能的化学电源, 又称连续电池。
化 学 电 池
二次电池
燃料电池
阅读课文P74页并回答下列问题:
1、化学电池与其它能源相比有哪些优点?
能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、 易于维护、并可在各种环境下工作
碱性电池
总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2 负极: Zn + 2OH– – 2e– = Zn(OH)2
氢氧化氧锰
正极: 2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH–
优缺点简析
缺点: 多数只能一次使用,不能充电;价格较贵 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
锂电池是新一代高能电池, 目前已研究成功多种锂电池,其 中用廉价的r-MnO2作正极活性材 料,电解质溶液是LiClO4溶于碳 酸丙烯和二甲基氧乙烷的混合有 机溶剂中,浓度为1mol/L,电池 反应为:
负极的反应:Li - e- = Li 正极的反应:Li
+
+
+ MnO2 + e- = LiMnO2
课堂达标
下列有关电池的说法不正确的是( ) ... A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电 1、 极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极
解析:本题考查实用电池的有关知识。手机用电池是可充 电电池,A 对。铜锌原电池,Cu 为正极,Zn 为负极,外电路 中电子由负极流向正极,B 错。燃料电池将化学能转化为电能, C 对。锌锰干电池,Zn 为负极,D 对。 答案:B

高中化学人教版选修4第四章第2课《化学电源》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案

高中化学人教版选修4第四章第2课《化学电源》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案

高中化学人教版选修4第四章第2课《化学电源》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
课标要求
通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能转化的实际意义及其应用。

课标解读
1.了解几种常见化学电源,一次、二次、燃料电池的工作原理。

2.正确书写有关电池的电极反应和电池反应。

教学地位
化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性和广阔的应用范围的技术产品。

本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展,将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来,帮助学生进一步的深入认识化学电池。

简介了三种电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围。

同时向学生渗透绿色环保的意识。

2重点难点
正确书写有关电池的电极反应和电池反应。

3教学过程
教学导入
当一个人的心脏跳动过慢时,医生会建议他安装一个心脏起搏器,借助化学反应产生的电流来延长生命。

该用什么材料制作这样的电池呢?经过科学家的长期研究,发明的这种电池叫做锂电池。

那除了这种电池外,还有其他的一些电池。

让我们一起来了解化学电源的多样性吧!
学时重点
了解几种常见化学电源,一次、二次、燃料电池的工作原理。

学时难点
正确书写有关电池的电极反应和电池反应。

教学活动
1【导入】课前导学
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(碱性锌锰电池)。

人教版化学选修四原电池优质课公开课

人教版化学选修四原电池优质课公开课

学生自我评价与反思
知识点掌握情况
学生对原电池的基本概念、原理和应用等知识点掌握情况较好, 能够准确回答相关问题。
实验操作能力
在实验环节中,学生表现出较强的实验操作能力,能够独立完成实 验任务。
团队协作与交流能力
学生在小组讨论和展示环节中,积极参与交流,表现出良好的团队 协作和交流能力。
教师点评与建议
目的
通过本课程的学习,使学生了解原电池 的基本原理、构造和应用,培养学生的 科学素养和实验技能,为未来的学习和 工作奠定基础。
原电池概述
01
02
03
定义
原电池是一种将化学能转 化为电能的装置,通过氧 化还原反应产生电流。
构造
原电池由正极、负极、电 解质溶液和导线等部分组 成,形成闭合回路。
工作原理
1 2 3
肯定学生的表现 教师对学生的课堂表现给予充分肯定,认为学生 能够积极参与课堂活动,认真听讲,积极思考。
提出改进意见 针对学生在实验操作和知识点掌握方面存在的不 足,教师提出了具体的改进意见,帮助学生更好 地掌握相关知识和技能。
鼓励继续努力 教师鼓励学生继续保持积极的学习态度,努力提 高自己的学习能力和水平。
学生应积极参与课堂讨论和交流活动,与老 师和同学分享自己的学习心得和体会,提高 自己的交流能力和团队协作能力。
THANKS
感谢观看
军事领域
原电池可作为单兵装备、无人机等军事设备的动力来源,提高作 战效能和生存能力。
原电池知识在日常生活中的应用
消费电子产品
手机、笔记本电脑、数码相机等消费电子产品中 广泛使用原电池作为能源供应。
智能家居系统
原电池可用于智能家居系统中的各种传感器和控 制器,实现家庭自动化和智能化管理。

2024版化学课件《化学电源》优秀ppt1说课

2024版化学课件《化学电源》优秀ppt1说课
实验技能提升
通过实验操作,学生掌握了化学电源的组装、使用和测试方法,提高 了实验技能和动手能力。
问题解决能力
学生能够独立思考和解决问题,如分析化学电源性能差异的原因,提 出改进方案等。
团队协作与沟通能力
学生在小组实验中积极参与讨论和合作,提高了团队协作和沟通能力。

拓展延伸:相关前沿科技动态介绍
固态电池技术
01
铅蓄电池
由两组平行排列的栅状铅合金极板组成,正极板上的活性物质是二氧化
铅,负极板上的活性物质是海绵状纯铅。放电时,两极板上的活性物质
都转变为硫酸铅。
02
锂离子电池
以含锂的化合物作正极,如钴酸锂、锰酸锂等,负极采用石墨等碳素材
料。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等
优点。
03
工作原理。
教学策略
采用讲解、示范、讨论、实验等 多种教学方法,引导学生积极参 与课堂活动,激发学生的学习兴
趣和主动性。
学生活动
设计实验探究原电池的工作原理, 分组讨论化学电源的应用和发展 趋势,培养学生的实践能力和创
新精神。
03
化学电源基本原理
原电池工作原理
01
02
03
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应,其中 负极发生氧化反应,正极 发生还原反应。
结果分析
02
根据实验数据计算化学电源的性能参数,如电动势、内阻等。
分析实验结果与理论预测的差异及可能原因。
03
数据记录、结果分析及实验报告要求
1
讨论不同类型化学电源的性能特点和适用范围。
实验报告要求
2
3
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录、结果分析和结论等部分。

人教版化学选修四 化学电源公开课-PPT

人教版化学选修四 化学电源公开课-PPT
多,不方便.
人教版化学选修四第四章 第二节 化学电源(共18张PPT)
人教版化学选修四第四章 第二节 化学电源(共18张PPT)
一次电池
电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电后,就 不能再利用,称为一次电池,如普通锌锰干电池,碱性锌锰电 池,银锌纽扣电池等.
普通锌锰电池的化学反应实质:
锌筒
负极: Zn – 2e- = Zn2+
甲烷燃料电池的化学反应实质:
负极
CH4
正极
O2
电解质溶液: KOH
1.燃料电池总反应:CH4+2OH-+2O2 = CO32-+3H2O 2.正极: 2O2+4H2O+8e- = 8OH3.负极:CH4+10OH--8e- = CO32-+7H2O
人教版化学选修四第四章 第二节 化学电源(共18张PPT)
石墨棒
正极: 2MnO2+2NH4++2e-=2MnOOH+2NH3
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
总反应式:
MnO2和CZn+2MnO2+2NH4Cl= 2MnOOH+ZnCl2 &#教版化学选修四第四章 第二节 化学电源(共18张PPT)
人教版化学选修四第四章 第二节 化学电源(共18张PPT)
人教版化学选修四第四章 第二节 化学电源(共18张PPT)
四.化学电池的发展方向
使用寿命长
绿色环保
价格便宜
质量轻
体积小
容量大
五.总结
——The end——

1.历史上无数英雄随着时光流逝而一 去不返 ,可是 他们却 给后人 留下了 耐人寻 味的故 事,让 后人代 代咀嚼 和品味 ,一个 个故事 凝成了 厚重隽 永的华 夏文化 ,哺育 着后人 。

(高中化学优质课)4.2《化学电源》(备课组)课件(人教版选修4)

(高中化学优质课)4.2《化学电源》(备课组)课件(人教版选修4)
的电压的电池及电池组 ④使用方便,易于维护,并可在各种环
境下工作
衡量电池优劣的指标
• 比能量:电池单位质量或单位体积所能输 出电能的多少,符号(W·h)/kg ,(W·h)/L
• 比功率:电池单位质量或单位体积所能输 出功率的大小,符号W/kg ,W/L
• 储存时间:电池的可储存时间的长短 除特殊情况外,质量轻、体积小而
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。
一次电池
• 普通锌锰干电池:活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解
质,还填有MnO2 和炭黑。电极反应式: 负 极:Zn - 2e-= Zn2+ 正 极:2NH4+ + 2e-+2MnO2= Mn2O3+ 2NH3↑+ H2O 总反应:Zn + 2NH4+ +2MnO2= Zn2+ +Mn2O3+ 2NH3↑+ H2O
所以可以把上述反应写成一个可逆反应式: Pb + PbO2 + 2H2SO4=放充电电=2PbSO4 + 2H2O
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。电池的电极本身不 包含活性物质,只是一个催化转化元件。 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,于是电池就连续不断地提供电能。 清洁、能量转换率高的特点。
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
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

人教化学选修四省市级优质课4.2 化学电源 (1)

人教化学选修四省市级优质课4.2 化学电源 (1)

选修四第四章第二节《化学电源》教学设计一.教材分析第一节原电池的内容是关于化学能怎样转换成电能的理论性问题,而本节教学是要进一步了解依据原电池原理开发的技术产品------化学电池,因此,这节课是对上节原电池内容的延伸和应用。

化学电池是一类应用广泛、实用性强的电源,小到手表,手机,大道航天航空、卫星通信,几乎无处不在,所以学生已经积累了一定的感性认识。

为了使学生对化学电池的了解更加深刻,课本通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池概念讲解和原理的分析来实现。

此外,本节课还承载了让学生了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染,增强环保意识的作用。

二.教学目标 1.知识与技能:(1)使学生了解化学电源在生产生活和国防中的实际应用。

(2)使学生了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用(3)能够写出化学电源的电极反应和总反应方程式 2.过程与方法:(1)通过让学生利用原电池知识来分析一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理的过程,培养学生知识的迁移能力。

(2)通过对碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池电极反应和总反应的练习,让学生掌握书写陌生(新型)化学电池电极反应和总反应的方法 3.情感态度与价值观:(1)通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。

(2)在探究三种电池的基础上,学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。

三.教学重点和难点:教学重点:一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用。

教学难点:化学电池的反应原理及电极方程式的书写。

四.课时安排 1课时【新课导入】请同学们拿出大家回收的废旧电池以及同学们设计的小实验。

【图片展示】各类化学电池的图片【讲解】化学电源的分类:一次电池、二次电池和燃料电池等。

一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了,如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池;二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后再充电可以使活性物质再生,这类电池可多次重复使用。

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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短、电压下降快、放电后久置,电解质溶液流出 腐蚀电器
碱性锌锰电池:(-) Zn│KOH│MnO2 (+)
碱性电池
总负反 极应: :ZZnn++22OMHn–O– 22+e–2=HZ2On(O= H2氢M)2氧n化O氧O锰H + Zn(OH)2 正极: 2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH–
优缺点简析
缺点: 多数只能一次使用,不能充电;价格较贵 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
其它一次电池 锌银电池、锂电池
锌银电池—纽扣电池 (-) Zn│KOH│Ag2O (+)
总反应:Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag 负极(Zn):Zn +2OH- -2e- =Zn(OH)2 正极(Ag2O):Ag2O + H2O+ 2e- = 2Ag+2OH-
课堂达标
1、 下列有关电池的说法不.正.确.的是( ) A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电 极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极
解析:本题考查实用电池的有关知识。手机用电池是可充 电电池,A 对。铜锌原电池,Cu 为正极,Zn 为负极,外电路 中电子由负极流向正极,B 错。燃料电池将化学能转化为电能, C 对。锌锰干电池,Zn 为负极,D 对。
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。
为了纪念他的贡献,人们把电压的计量单位叫做伏特, 简称伏,符号V。
形形色色的电池
A
a极 b极
Cu
Zn
稀H2SO4
H2O
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
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……
小结:书写电极方程式注意事项
• 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(如“拆”、“平”);
• 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;
• 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: Zn2+在碱性环境中以Zn(OH)2形式存在。
B、根据电池总反应式为: Z反n应(s中)+Z2nM被nO氧2(s化)+,H2为O(原l)电═池Zn的(O负H)极2(,s)负+2M极n反OO应H 为(sZ)n,-2可e-知 +正2极OH反-═应Zn为(OH)2,MnO2为原电池的正极,发生还原反应, 2故MBn正O2(确s);+H2O(1)+2e-═2MnOOH (s)+2OH-(aq),
答案:B
2、铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是 Pb 和
PbO2,电解质溶液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为
Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。根据上述情况
判断:
(1)工作时,电解质溶液的 pH__增__大____(填“增大”、
“减小”或“不变”)。
(2)工作时,电解质溶液中阴离子移向__负______极。 (3)电流方向从___正_____极流向___负_____极。
二、二次电池 铅蓄电池
铅蓄电池放电的电极反应:
总反应:
(-) Pb│H2SO4│PbO2 (+)
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) 负极( Pb )
Pb(s)+SO42-(aq)-2e- = PbSO4 (s) 正极(PbO2)
PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s) +2H2O (l)
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e═ 2MnOOH +2OH-(aq)
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0.2mol电子,锌的质量理论上减 小6.5g
分析:
• A、根据总反应可知Zn被氧化,为原电池的负极,故A正确; •
思考:
1、放电过程中溶液的Ph如何变化?
2、放电过程中两个电极板质量如何变化?
铅蓄电池充电的反应:
接电源负极
阴极
PbSO4 (s) + 2e- = Pb(s) + SO42-(aq)
阳极
接电源正极
PbSO4 (s) +2H2O (l) - 2e- = PbO2 (s) +4H+ (aq) + SO42-(aq) 总反应:
手机专用电池
摄 像 机 专 用 电 池
池各 式 各 样 的 纽 扣 电
化学电池的分类
一次电池


二次电池


燃料电池
电池中的反应物质进 行一次氧化还原反应 并放电之后,就不能 再次利用。
又称充电电池或蓄电池。 放电后经充电可使电池 中的活性物质获得再生, 恢复工作能力,可多次 重复使用。
是一种连续地将燃料 和氧化剂的化学能直接 转化成电能的化学电源, 又称连续电池。
(4)写出负极的电极反应式:
_P_b_+__S_O__24-_-__2_e_-_=_=_=__P_b_S_O_4____。
作业: 完成优化练习第一课时
祝同学们学习进步 再见
阅读课文P74页并回答下列问题:
1、化学电池与其能源相比有哪些优点?
能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、 易于维护、并可在各种环境下工作
2、判断电池的优劣标准主要是什么?
单位质量或单位体积所能输出电能的多少,即比 能量的大小;输出功率的大小即比功率的大小以 及电池的存储时间的长短
一、一次电池 普通锌锰干电池
锂电池
锂电池是新一代高能电池, 目前已研究成功多种锂电池,其 中用廉价的r-MnO2作正极活性材 料,电解质溶液是LiClO4溶于碳 酸丙烯和二甲基氧乙烷的混合有 机溶剂中,浓度为1mol/L,电池 反应为:
负极的反应:Li - e- = Li + 正极的反应:Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应:Li + MnO2 = LiMnO2
• C、原电池中,电子由负极经外电路流向正极,故C错误; •
D0、 .2负mo极l电反子应,为消Zn耗-2的e-Z+n2的O物H-质═的Zn量(O为H)02,.1外mo电l,路质中量每通过 为0.1mol×65g/mol=6.5g,故D正确. • 故选C.
课堂回顾
一、
化 学


一次电池 二次电池 燃料电池
镉镍电池
镉镍电池总反应:
放电
Cd+ 2NiO(OH) +2 H2O 充电 2Ni (OH)2 + Cd(OH)2
负极: Cd+2OH- -2e- ==Cd(OH)2 正极: 2NiO(OH)+2H2O+2e-==2Ni(OH)2+2OH-
典例分析
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, 电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s), 下列说法错误的是( C)
二、碱性锌锰电池
总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2 负极:Zn + 2OH – –2e– = Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH–
铅蓄电池
总反应: Pb (s) + PbO2 (s) +2 H2SO4 (aq) = 2PbSO4 (s) +2H2O (l) 负极: Pb(s) + SO42-(aq) - 2e- = PbSO4 (s) 正极:PbO2 (s) +4H+ (aq) + SO42-(aq) + 2e- = PbSO4 (s) +2H2O (l)
第二节 化 学电源
1.组成原电池的条件 2.原电池中正负极的判断
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.
2PbSO4 (s) +2H2O (l) = Pb (s) + PbO2 (s) +2 H2SO4 (aq)
铅蓄电池的充放电过程:
放电
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
充电
2PbSO4(s)+2H2O(l)
优缺点简析
缺点: 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点:
可重复使用、电压稳定、使用方便、 安全可靠、价格低廉
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