人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能3

PbO2＋ Pb＋H2SO4== 2PbSO4↓+2H2O
PbO2＋
Pb＋H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
镍镉充电电池
密封、体积小、寿命长。镉（Cd） 作负极，NiO（OH）作正极。以 KOH作电解质。但镉有毒。
镍氢充电电池
锂离子充电电池
负极：Li - e- = Li+
3、锂电池
正极：MnO2 + e- = MnO2总反应式：Li + MnO2 = LiMnO2
方法与技巧
电极反应式书写方法： ①确定反应物和生成物； ②确定电子转移数； ③电荷守恒和质量守恒。
1.判断下列哪些装置构成了原电
练 池？若不是，请说明理由；若是， 习 请指出正负极名称，并写出电极
反应式.
①
②
(×)
(×)
巩 1.判断下列哪些装置构成了原电 固 池？若不是，请说明理由；若是， 练 请指出正负极名称，并写出电极 习 反应式.
3、银锌电池广泛用作电子仪器的电源， 它的充电和放电过程可以表示为：
2Ag+Zn（OH）2
充电
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ放电
Ag2O +Zn+H2O
在此电池放电时，负极上发生反应的物
质是（ D ）
A、Ag
B、Zn（OH）2
C、Ag2O
D、Zn
3.
氢
氧
燃
料
电
池 2H2+4OH--4e-
=4H2O
KOH
O2+2H2O+4e=4OH-
氢氧电池反应:
(1)KOH作导电液
负极（Pt）：2H2 －4e- +4OH－ ＝4H2O 正极（Pt）: O2 +4e- +2H2O ＝4OH－
(2)H2SO4作导电液
负极（Pt）：2H2 －4e- ＝4H+ 正极（Pt）: O2 + 4e- + 4H+ ＝2H2O 总反应: 2H2+ O2 ＝2H2O
• 这次期末，我得了好多好多奖：年级第四名、文明生、三好学生……
• 放学后，我跟着思颐去她家。她家很好看，很精致。我们一起当老师，很好玩，很开心。
优点：质量轻、容量大、放电时间长。 锂电池是一种高能电池，锂作为负极， 技术含量高，有质量轻、体积小、电压 高、工作效率高和寿命长等优点。常用 于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起 博器、火箭、导弹等的动力电源。
3、新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物 质全部贮藏在电池内，而是在工作时， 不断从外界输入，同时将电极反应产物 不断排出电池
• 我来到学校的时候已经是7时35分了。进入校门的时候，有一位老师摸了摸我的头，微笑着说：“ 跳跳，你真厉害，考了个全班第一！”我腼腆的笑了笑。
• “老师，同学们，早上好！”一个声音从广播里传出来，“现作文在公布全级期末考试成绩排名前 二十名同学的名单……”顿时，大家都安静了下来，心里既紧张又充满了期待。“第四名，202， 王跳跳。第五名……”这时全班同学都尖叫了起来，纷纷看着我，眼里充满了羡慕。我也开心得差 点就跳起来了。
• 我早早就起了床，不是因为天气热，也不是因为我想出去玩，而是我们得回学校了。
• 我来到学校的时候已经是7时35分了。进入校门的时候，有一位老师摸了摸我的头，微笑着说：“ 跳跳，你真厉害，考了个全班第一！”我腼腆的笑了笑。
• “老师，同学们，早上好！”一个声音从广播里传出来，“现作文在公布全级期末考试成绩排名前 二十名同学的名单……”顿时，大家都安静了下来，心里既紧张又充满了期待。“第四名，202， 王跳跳。第五名……”这时全班同学都尖叫了起来，纷纷看着我，眼里充满了羡慕。我也开心得差 点就跳起来了。
1、干电池
负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+ H2
学与问：锌锰干电池即使不用，放 置过久，也可能会漏液失效（作 为电解质的NH4Cl的水溶液显酸 性），使用和保存时应注意什么？
随着用电器朝着 小型化、多功能化发 展的要求，对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。
（1）Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag ( Zn∣AgNO3∣C )
（2）2Fe3++Fe=3Fe2+
( Fe∣Fe2(SO4)3∣C )
巩固练习
4.请判断下列物质能否形成原电池， 若能形成请指出正负极并写出电极反 应式
（1）Mg / H2SO4 / Al
（2）Mg / NaOH / Al
可以用哪些燃料代替氢气？
使用燃料电池的汽车
练习：
1、写出甲烷燃料电池（CH4-O2-KOH溶 液）的电极反应式 负极 CH4 +10OH- －8e- = CO32-+7H2O 正极 2O2+8e-+4H2O = 8OH总反应式 CH4 + 2O2 +2OH- =3H2O+ CO322、对于废弃的电池为什么不能随意丢弃？ 应如何处理废弃电池？
化学反应与能量
简单原电池的正负极的判断
＊由组成原电池的两极材料判断： 一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属 为正极
＊根据原电池两极发生的变化来判断： 失电子的反应→氧化反应→负极 得电子的反应→还原反应→正极
简单原电池的正负极的判断
＊根据电流方向或电子流动方向判断： 电流是由正极流向负极 电子流动方向是由负极流向正极
C.电池充电时，氢元素被还原
D.电池放电时，H2是负极
【解析】 根据反应：
H2+2NiO（OH）＝2Ni(OH)2。可得出放电 时的正、负极反应为：
负极：H2+2OH--2e-=2H2O 正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-
由此可知放电时H2是负极，且负极反 应消耗了OH-使溶液的pH不断减小，而在 正极镍元素从+3价变为+2价被还原；充 电时，则H元素从+1价变为0价被还原。
• 这次期末，我得了好多好多奖：年级第四名、文明生、三好学生……
• 放学后，我跟着思颐去她家。她家很好看，很精致。我们一起当老师，很好玩，很开心。
• 难忘的一天 • 今天，太阳照着大地，就像闪闪发光的金子一样，到处都是暖洋洋的，我的心里也是暖洋洋的。
• 我早早就起了床，不是因为天气热，也不是因为我想出去玩，而是我们得回学校了。
负极：Zn－2e-＝Zn2+
③
(∨)
正极：2H++2e-＝H2↑
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
④
(∨)
⑤
(∨)
负极：Zn－2e- ＝Zn2+ 正极：2H++2e- ＝H2↑ 总反应：
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
负极：Fe－2e - ＝Fe2+ 正极：Cu2++2e- ＝Cu 总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
【例2】（2004年江苏卷）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)+Mn2O3(s)，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：
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
巩固练习
2. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z 的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析 出，X与Y组成原电池时，Y为电 池的负极。X、Y、Z三种金属的活
动性顺序为（ C ）。
A. X＞Y＞Z B. X＞Z＞Y
C. Y＞X＞Z D. Y＞Z＞X
巩固练习
3. 试将下列两个氧化还原反应分别 设计成两个原电池
体积小、性能好的碱性锌－ 锰电池应运而生。这类电池的重 要特征是电解液由原来的中性变 为离子导电性更好的碱性，负极 也由锌片改为锌粉，反应面积成 倍增长，使放电电流大幅度提高。
2、充电电池 (1)铅蓄电池
铅蓄电池的反应原理
负极： Pb - 2e- +SO42- = PbSO4↓
正极：
PbO2+4H++ SO42- +2e-= PbSO4↓+2H2O 总反应：
2MnO2(s)+H2O(1)+2e－= Mn2O3(s)+2OH－(aq)
【例2】（2004年江苏卷）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)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是 C．电池工作时，电子由正极通过外电
【例】（全国高考题）镍氢电池是近
年开发出来的可充电电池，它可以取
代会产生污染的铜镍电池。镍氢电池 的2N总i(反OH应)2，式电是解：质H2+是2NKiOOH(。OH根)据==此放 充反电 电应 式判断，下列叙述中正确的是( CD )
A.电池放电时，电池负极周围溶液的 OH-不断增大
B.电池放电时，镍元素被氧化
巩固练习
请根据原电池的原理， 指出下列原电池的正极 与负极分别是什么？写 出电极反应方程式和总 反应方程式。
相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度 的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？
二、发展中的化学电源
一次性电池：如干电池
化学电池 二次电池（可充电电池）：铅蓄
电池等
燃料电池：氢氧燃料电池
二、发展中的化学电源
路流向负极 D．外电路中每通过O.2mol电子，锌
的质量理论上减小6.5g
常见题型
以某种新型电池为载体，给出总 反应，让大家分析： （1）该电池正负极及电极反应； （2） 电子、电流或离子走向； （3）结合电子转移进行计算。
• 难忘的一天 • 今天，太阳照着大地，就像闪闪发光的金子一样，到处都是暖洋洋的，我的心里也是暖洋洋的。