高中化学 专题1 第2单元 第2课时 化学电源课件 苏教版选修4.ppt

第2课时化学电源,1构成原电池应满足什么条件？【答案】(1)电解质溶液；(2)两个活泼性不同的电极，并且两个电极直接或间接地连在一起，并插入电解质溶液中；(3)能自发地发生氧化还原反应；(4)形成闭合回路。2举例说明常用的电池有哪些？【答案】干电池，如锌锰电池；蓄电池，如汽车用的铅蓄电池、手机用的镍氢电池和锂电池；另外还有应用于航天和军事领域的燃料电池等。,1了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。2认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。3掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。,1.化学电源又称电池，是将_转变成_的装置。,笃学化学电源,化学能,电能,一次,二次,燃料,3化学电池的优点(1)化学电池的_较高，供能稳定可靠。(2)可以制成各种_、不同_的电池及电池组。(3)使用方便，易于维护。,能量转换效率,形状和大小,容量和电压,4判断电池优劣的主要标准(1)比能量：参与电极反应的单位质量或单位体积的电极材料_的大小，单位(Wh)kg1或(Wh)L1。(2)比功率：参与电极反应的单位质量或单位体积材料_的大小，单位Wkg1或WL1。(3)电池的_的长短。,放出电能,输出功率,可储存时间,5废旧电池的处理_利用废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的_，而且也是对_的节约。6新型二次电池小型化、高比能量、工作寿命长、不需要特殊维护的二次电池。如：镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等。,回收,破坏,资源,【慎思1】可充电电池的反应是可逆反应吗？【答案】可充电电池有充电和放电两个过程，放电时的负极反应和充电时的阴极反应，放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆，因此总反应在形式上也是互逆的，但因为互逆的反应是在不同条件下进行的，所以并不属于可逆反应。,【慎思2】铅蓄电池充电时，如何与外电源相接？【答案】铅蓄电池充电时，电池的负极变为阴极，发生还原反应，生成Pb，与电源负极相连；电池的正极变为阳极，发生氧化反应，生成PbO2，与电源正极相连。正极接正极，负极接负极。,常见的化学电源,【例1】下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化C太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能,解析答案B,原电池的基本类型：(1)负极参与反应的原电池：活泼金属作电极构成原电池，被腐蚀的金属作负极；(2)两电极都参加反应的电极：可充电电池是两个电极都参与反应的原电池；(3)两个电极都不参加反应的原电池：燃料电池用惰性电极作两极，分别向两极上通入参与氧化还原反应的气体，从而形成原电池。,【体验1】铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质为硫酸。工作(放电)时该电池的总反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是_。(2)工作时，正极反应为_。(3)工作时，电解质溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。(5)电流方向从_极流向_极。,化学电源电极反应式的书写,4可充电电池电极反应式的书写(1)原电池的负极发生氧化反应，充电时为阴极，发生还原反应，故放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反。(2)原电池的正极发生还原反应，充电时为阳极，发生氧化反应，故放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式相反。,【例2】飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制成。通入的气体由空隙中逸出，并在电极表面放电，总反应式为2H2O2=2H2O。(1)以KOH溶液为电解质构成燃料电池，则负极通入_，电极反应式为_，正极通入_，电极反应式为_。(2)如把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式负极为_，正极为_。,(3)如把KOH溶液改为NaCl溶液作电解质，则电极反应式负极为_，正极为_。(4)(1)和(2)的电解液不同，反应进行后其溶液的pH变化依次为_，_。解析根据原电池的反应原理，氢氧燃料电池总反应式为2H2O2=2H2O，因负极被氧化，正极被还原，即H2被氧化，通入H2的电极为负极；O2被还原，即通入O2的电极为正极。在碱性溶液中H2失去电子生成的H要与OH反应，在酸性溶液中O2得电子生成O2要与H反应，中性和碱性溶液中O2要与H2O反应。,原电池电极反应均是氧化还原反应，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的原则，两电极反应式相加得电池总反应式。,【体验2】我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是(),A电池工作时，锂离子向正极移动B有机电解质可用水溶液代替C电池总反应为2Li2H2O=2LiOHH2D该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气【答案】B【解析】A.电池工作时，阳离子锂离子向正极移动，正确；B.负极材料锂与水反应，不可用水溶液代替有机电解质，错误；C.电池总反应为2Li2H2O=2LiOHH2，正确；D.由电池反应知，该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气，正确。,【案例】探究准备：新鲜水果若干(苹果、柠檬或橘子等)，锌片、铜片若干，灯泡、导线、砂纸。探究过程：(1)用砂纸将锌片和铜片磨光，然后平行地插入水果中，用导线连接锌片和铜片。(2)用舌头同时轻触锌片和铜片，舌头稍有发麻和刺痛的感觉，这证明你的制作是成功的。,实验探究四“水果电池”的制作与应用,(3)锌片和铜片分别作电池的两极，用导线与小灯泡串联，小灯泡会不会发光呢？可能会让你失望