化学：3.1《电池探秘》课件(鲁科版选修1).ppt

* 课题1 电池探秘 1使学生能以铜锌原电池为例，分析原 电池的工作原理，知道原电池的组成条件。 2了解如何从实验室中的原电池改进到实 际应用的电池。 3介绍日常生活中常用的化学电源和新型化 学电池，了解电池的发展方向。 4体会化学知识在实际生活中的应用。 * 普通锌锰电池 碱性电池 镍 镉 电 池 小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池 * 、 锌片： Zn Zn2+ +2e （氧化反应） 铜片： 2H+2e H2（还原反应） 总反应式： Zn+2H+Zn2+ +H2 电子由锌片经导线流向铜片 请你利用学过的知识分析: 1、导线连接后,铜片上产生什么气体? 为什么会在铜片上产生？ 2电流计指针偏转说明了什么问题？ 3写出锌片和铜片上变化的离子方程 式、反应类型及电子流向。. 电流方向 * 失电子发生 氧化反应 电解质溶液 电子（e-） 阴离子阳离子 负极 正极 （-）Zn H2SO4 Cu（+） 得电子发生 还原反应 电子的流向：负极导线正极 电流的方向：正极 负极 一、电池是怎样工作的 * 还原反应电子流入的一极 负极-导线- 正极 氧化反应电子流出的一极 正极(+) 负极(-) 电子流动的 方向 反应类型定义电极 名称 电极名称及电极反应： 原电池的原理： 较活泼的金属失去电子发生氧化反较活泼的金属失去电子发生氧化反 应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较 不活泼的金属（正极）不活泼的金属（正极）. .电解质溶液中的得电子能力电解质溶液中的得电子能力 强的粒子在正极上得到电子发生还原反应，从而实现强的粒子在正极上得到电子发生还原反应，从而实现 了了化学能化学能向向电能电能的转化的转化 口决：负氧正还 第1小组： n-Cu-稀硫酸 n-Cu-酒精 n-Cu-橘子 第3小组： Zn-Cu-稀硫酸 Cu-C-稀硫酸 第2小组： Zn-Cu-稀硫酸 Zn-Zn-稀硫酸 第4小组： n- Cu -苹果 Zn、Cu分别插入两个不同的苹果 * 注意: 1、勿将溶液溅到槽外，槽中溶液勿装太多； 3、实验完毕将电极用烧杯中的水洗净，并用纸巾擦干。 实验结果：实验结果： 编 号 电极和溶液 是否产生电流 原因 1 2 3 Zn-Cu-稀硫酸 Zn-Cu-酒精 Zn-Cu-橘子 4 5 Zn-Cu-稀硫酸 Zn-Zn-稀硫酸 6 7 Zn-Cu-稀硫酸 Cu-C-稀硫酸 8 9 Zn- Cu -苹果 Zn、Cu分别插入两个不 同的苹果中 * 没有电解质 两电极相同 没有自发的氧化还原反应 没有闭合回路 形成原电池的条件有哪些？ * 1、有活泼性不同的两种金属或着一种金 属和非金属导体（如石墨）作电极 2、有合适的电解质（酸、碱、盐） 3、形成闭合回路 有一个自发进行的氧化还原反应 交流研讨 * 判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明 理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应 式. () () ( ) 负极 总反应： 正极 Zn+2H+Zn2+H2 Zn2e- Zn2+ 2H+2e- H2 （Zn） （Ag） * ( ) ( ) 负极 正极 总反应： 正极 负极 总反应： Zn+2H+Zn2+H2 Fe+Cu2+Fe2+Cu () Zn2e- Zn2+ 2H+2e- H2 Fe2e- Fe2+ Cu2+2e- Cu （Zn） （Cu） （Fe） （Ag） * 干电池 负极：Zn 2e- = Zn2+ （负极） （正极） 正极：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2 总反应：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H2 2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2 其他干电池： 碱性锌-锰干电池、 银-锌纽扣电池等 优点：携带方便 缺点：电量小，污染大 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 二、认识各种电池 蓄电池蓄电池 * （1）铅蓄电池 正极材料上 涂有棕褐色 的PbO2，负极 材料是海绵 状的金属铅 ，两极浸在 H2SO4溶液中 。写出电极 反应式。 * 铅蓄电池 * 锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电 池的负极，跟用相同质量的其他金属作 负极相比较，使用寿命大大延长。 * 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。 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。 * 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 氢氧燃料电池氢氧燃料电池 * Pt电极 H2 O2 氢氧燃料电池模拟 KOH 航天技术上使用的一种电 池，它具有高能、轻便、 不污染环境等优点。用Pt 做电极，KOH溶液做电解 液，因其反应与氢氧燃烧 相似，故称为氢氧燃烧电 池。请写出各电极的电极 反应。 若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应 * 燃料电池 把能源中燃料燃烧反应的化学能 直接转化为电能的“能量转换器” 2 H2 + O2 = 2 H2O 点燃 氢氧燃料电池 常见的燃料电池还有甲烷燃料电池、铝- 空气燃料电池、熔融盐燃料电池等 优点：效率高、无污染，装置可持续使用 多孔性金属电极，具有催化性能 * 化学电池的表示方法 (-) 负极 | 电解质 | 正极 (+) 铜锌原电池(-) Zn | H2SO4 | Cu (+) 锌锰干电池 (-) Zn |, |MnO2 , C(+) 碱性锌锰电池 (-) Zn | KOH | MnO2 , C(+) 汞锌纽扣电池(-) Zn | KOH | , C(+) 铅酸蓄电池(-) Pb | H2SO4 | PbO2 (+) 氢氧燃料电池 (-) Pt, H2 | KOH | O2 , Pt (+) * 减 少 污 染 节 约 资 源 * 原电池的定义 1、两个活泼性不同的电极 2、电解质溶液 3、闭合回路 原电池的构成条件 原电池的工作原理 将化学能转变为电能的装置 较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电 子从较活泼的金属（负极）通过外电路流子从较活泼的金属（负极）通过外电路流 向较不活泼的金属（正极）向较不活泼