发展中的化学电源-PPT课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
人教版高一化学必修二第二章第二节第二课时
发展中的化学电源
学习目标
1、通过原电池模型，理解一次电池、二次电池、燃 料电池的工作原理 2、通过对化学电源装置的改进与创新，认识化学对 社会的发展促进作用 重点、难点：理解一次电池、二次电池、燃料电池 的工作原理
【温故知新】
1已知右图电池总反应方程式：
Zn
a.提供以下电极材料（石墨、铜、银），你能 画出装置图吗？
金属帽
b.尝试写出负极反应式。
反思：书写电极反应时，你认为有哪些基本过程？
（二）二次电池--铅蓄电池
2.（1）已知PbO2＋ Pb＋2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
请根据上述反应，设计成一个原电池，判断其正负
极反应微粒、正负极材料、电解质材料，并画出该
1.根据原电池构成条件，下列反应能否设 计成电池？考虑成本、运输、电池气密性 （防止漏液问题） （1）锌和盐酸：Zn+2HCl =ZnCl2+H2↑ （2）锌和硫酸铜溶液：Zn+CuSO4 = ZnSO4+ Cu （3）研究发现固体环境中：
Zn+2MnO2（粉状）+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH) +2NH3
化学可满足人类的需求！
【共同讨论】畅想未来
说说你理想中的手机电池？应该有哪些优点？
石墨烯离我们远吗？
2003年入中南大学，来自2013年于中国科学院金
属研究所获得博士学位，
获得“中国科学院院长
特别奖”及 “中国科学
院优秀博士论文奖”。
同年前往德国马普研究
所从事博士后研究工作。
2017年12月获得“国家
【直击高考】
7.(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学 能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有 关微生物电池的说法错误的是( )
A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子（H+）通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O
自然科学奖”二等奖。
【直击高考】
6. (2016·全国卷Ⅱ)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液 的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
电池的装置图？
（2）PbSO4 是难溶物，请写出电极反应式
反思：你能归纳电极反应式的书写方法吗？
【小试牛刀】
3.镍镉电池是一种可充电电池，其总反应式为：
Cd+2NiO(OH)+2H2O
放电 充电
Cd(OH)2 +2Ni(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸。
(1)以下说法正确的是__________________。
【课堂小结】
发展中的化学电源
一次电池：酸性锌锰电池
人 类
（Z-）n+2（M+n）O2（粉状）+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH) +2NH3
需 求
二次电池：铅蓄电池 PbO2＋ Pb＋2H2SO4 （+） （-）
放电 充电
2PbSO4+2H2O
燃料电池：氢氧燃料电池
（2H-）2 +（O+2）=2H2O
正极：2H++2e-=H2 ↑还原反应
总反应方程式： Zn+2H+=Zn2++H2↑
【原电池工作原理】
电解质溶液中离子如何运动的呢？
A
Zn（-）
（+）
Cu
e- Zn2+ Zn2+ 静电作用
e- Zn2+ Zn2+
Zn2+ Zn2+
H+ SO42-
H SO Zn2+ Zn2+
24
（一）一次电池：酸性锌锰电池
H2、CH4、H2O 、O2、H2SO4溶液、石墨、Mg、铜
写出该电池的总反应式。
(2) 实际与理想的距离有多大，上网查阅 燃料电池的应用现状，感受科技前沿。
中国电池网：/ 全球电池网：/
【学以致用】
5.氢氧燃料电池已用于航天飞机，以30%KOH溶液 为电解质溶液．电极反应如下： 2H2+4OH--4e-=4H2O，O2+2H2O+4e-=4OH-． 据此作出判断，下列说法中错误的是（ ） A．H2在负极发生氧化反应 B．供电时总反应为：2H2+O2═2H2O C．燃料电池的能量转化率为100% D．产物为无污染的水，属环境友好电池
【课后作业】
通过本节课的学习，尝试写出氢氧燃料电池以 0.1mol/L硫酸为电解质溶液时，正负极的电极 反应式
谢 谢！
16
A.以上反应是可逆反应
B.以上反应不是可逆反应
C.充电时化学能转变为电能 D.放电时化学能转变为电能
E.放电时负极材料是Ni(OH)2 F.放电时负极材料是Cd （2）你能写出放电时该电池负极的电极反应式吗？
（三）燃料电池
4.(1)利用连续提供氧化剂和还原剂的方法， 选择下列物质设计能连续供电的原电池：
Cu
Zn+2H+=Zn2++H2↑
用双线桥画出总式子的电子转移方向和 数目，写出正负极电极反应式 负极：
正极： 3.原电池的本质？ 将一个自发氧化还原反应分开在两极进行
【原电池工作原理】
A
Zn（-）
eZn2e+- H+
H+
H2SO4
负极：电子流出
（+）Cu 正极：电子流入
电极反应式：
负极：Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
发展中的化学电源
学习目标
1、通过原电池模型，理解一次电池、二次电池、燃 料电池的工作原理 2、通过对化学电源装置的改进与创新，认识化学对 社会的发展促进作用 重点、难点：理解一次电池、二次电池、燃料电池 的工作原理
【温故知新】
1已知右图电池总反应方程式：
Zn
a.提供以下电极材料（石墨、铜、银），你能 画出装置图吗？
金属帽
b.尝试写出负极反应式。
反思：书写电极反应时，你认为有哪些基本过程？
（二）二次电池--铅蓄电池
2.（1）已知PbO2＋ Pb＋2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
请根据上述反应，设计成一个原电池，判断其正负
极反应微粒、正负极材料、电解质材料，并画出该
1.根据原电池构成条件，下列反应能否设 计成电池？考虑成本、运输、电池气密性 （防止漏液问题） （1）锌和盐酸：Zn+2HCl =ZnCl2+H2↑ （2）锌和硫酸铜溶液：Zn+CuSO4 = ZnSO4+ Cu （3）研究发现固体环境中：
Zn+2MnO2（粉状）+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH) +2NH3
化学可满足人类的需求！
【共同讨论】畅想未来
说说你理想中的手机电池？应该有哪些优点？
石墨烯离我们远吗？
2003年入中南大学，来自2013年于中国科学院金
属研究所获得博士学位，
获得“中国科学院院长
特别奖”及 “中国科学
院优秀博士论文奖”。
同年前往德国马普研究
所从事博士后研究工作。
2017年12月获得“国家
【直击高考】
7.(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学 能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有 关微生物电池的说法错误的是( )
A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子（H+）通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O
自然科学奖”二等奖。
【直击高考】
6. (2016·全国卷Ⅱ)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液 的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
电池的装置图？
（2）PbSO4 是难溶物，请写出电极反应式
反思：你能归纳电极反应式的书写方法吗？
【小试牛刀】
3.镍镉电池是一种可充电电池，其总反应式为：
Cd+2NiO(OH)+2H2O
放电 充电
Cd(OH)2 +2Ni(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸。
(1)以下说法正确的是__________________。
【课堂小结】
发展中的化学电源
一次电池：酸性锌锰电池
人 类
（Z-）n+2（M+n）O2（粉状）+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH) +2NH3
需 求
二次电池：铅蓄电池 PbO2＋ Pb＋2H2SO4 （+） （-）
放电 充电
2PbSO4+2H2O
燃料电池：氢氧燃料电池
（2H-）2 +（O+2）=2H2O
正极：2H++2e-=H2 ↑还原反应
总反应方程式： Zn+2H+=Zn2++H2↑
【原电池工作原理】
电解质溶液中离子如何运动的呢？
A
Zn（-）
（+）
Cu
e- Zn2+ Zn2+ 静电作用
e- Zn2+ Zn2+
Zn2+ Zn2+
H+ SO42-
H SO Zn2+ Zn2+
24
（一）一次电池：酸性锌锰电池
H2、CH4、H2O 、O2、H2SO4溶液、石墨、Mg、铜
写出该电池的总反应式。
(2) 实际与理想的距离有多大，上网查阅 燃料电池的应用现状，感受科技前沿。
中国电池网：/ 全球电池网：/
【学以致用】
5.氢氧燃料电池已用于航天飞机，以30%KOH溶液 为电解质溶液．电极反应如下： 2H2+4OH--4e-=4H2O，O2+2H2O+4e-=4OH-． 据此作出判断，下列说法中错误的是（ ） A．H2在负极发生氧化反应 B．供电时总反应为：2H2+O2═2H2O C．燃料电池的能量转化率为100% D．产物为无污染的水，属环境友好电池
【课后作业】
通过本节课的学习，尝试写出氢氧燃料电池以 0.1mol/L硫酸为电解质溶液时，正负极的电极 反应式
谢 谢！
16
A.以上反应是可逆反应
B.以上反应不是可逆反应
C.充电时化学能转变为电能 D.放电时化学能转变为电能
E.放电时负极材料是Ni(OH)2 F.放电时负极材料是Cd （2）你能写出放电时该电池负极的电极反应式吗？
（三）燃料电池
4.(1)利用连续提供氧化剂和还原剂的方法， 选择下列物质设计能连续供电的原电池：
Cu
Zn+2H+=Zn2++H2↑
用双线桥画出总式子的电子转移方向和 数目，写出正负极电极反应式 负极：
正极： 3.原电池的本质？ 将一个自发氧化还原反应分开在两极进行
【原电池工作原理】
A
Zn（-）
eZn2e+- H+
H+
H2SO4
负极：电子流出
（+）Cu 正极：电子流入
电极反应式：
负极：Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应