苏教版必修2 专题二第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用（第2课时） 课件（32张）.pptx

第2课时发展中的化学电源 专题2第三单元化学能与电能的转化 内容索引 新知导学 新知探究点点落实 达标检测 当堂检测巩固反馈 新知导学 1 结构 锌锰干电池是以锌筒为极 石墨棒为极 在石墨棒周围填充糊状的mno2和nh4cl作 1 锌锰干电池 负 一 常见的化学电源 正 电解质 2 原理 锌锰电池是电池 放电之后充电 内部的氧化还原反应是的 负极发生的电极反应为 正极发生的电极反应为2mno2 2e mn2o3 2nh3 h2o 3 缺陷 锌锰干电池电量小 而且在放电过程中容易发生气涨或漏液 会导致电器设备的 改进措施 在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成电池 将电池内的电解质nh4cl换成湿的koh 并在构造上进行改进 制成性锌锰电池 一次性 不可逆 zn 2e zn2 不能 腐蚀 防漏 碱 相关视频 2 充电电池 1 充电电池又称电池 充电电池在放电时所进行的反应 在充电时又可以进行 物重新转化为物 使充电 放电可在一定时期内循环进行 充电电池中能量的转化关系是 二次 氧化还原 逆向 生成 反应 电能 2 常见的充电电池 铅蓄电池常作汽车电瓶 电压稳定 使用方便安全 负极材料是 正极材料是 电解质溶液是 镍镉电池以为负极 为正极 以为电解质 寿命比铅蓄电池 但镉是致癌物质 废弃镍镉电池如不回收 会严重污染环境 碱金属中的是最轻的金属 活动性 是制造电池的理想物质 电池是新一代可充电的绿色电池 pb pbo2 硫酸溶液 cd nio oh koh 长 li 极强 锂离子 相关视频 3 燃料电池 1 燃料电池是通过与分别在两个电极上发生反应 将能直接转化为能的装置 2 燃料电池与火力发电相比 其燃料的利用率 能量转化率 与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池 部 而是由外设装备提供和等 燃料气体 氧气 氧化还原 化学 燃料 氧化剂 高 电 高 内 3 以30 的koh溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下 负极 氧化反应 正极 还原反应 总反应 2h2 4oh 4e 4h2o o2 2h2o 4e 4oh 2h2 o2 2h2o 相关视频 化学电池的基本类型 1 活泼金属作负极 被腐蚀或消耗 发生氧化反应 如锌锰干电池 2 两电极都参加反应 如铅蓄电池 3 两电极均为惰性电极 电极本身不发生反应 而是由引入到两极上的物质发生反应 如燃料电池 1 下列电池工作时 o2在正极得电子的是 答案 2 汽车的启动电源常用铅蓄电池 其放电时的原电池反应如下 pbo2 pb 2h2so4 2pbso4 2h2o 根据此反应判断 下列叙述中正确的是a pb是正极b pbo2得电子 被氧化c 负极反应是pb 2e pbso4d 电池放电时 溶液的酸性增强 答案 解析 解析从铅蓄电池的放电反应可以看出 放电过程中pb失去电子变为pb2 发生氧化反应 因而pb是负极 pbo2得到电子发生还原反应 被还原 反应过程中消耗了h2so4 使溶液的酸性减弱 1 负极反应式的书写先判断负极材料 然后再分析其反应特点 并注意电解质溶液的成分对电极产物的影响 1 锌锰干电池 zn c nh4cl 的负极是 其负极反应特点是 负极反应式是 2 铅蓄电池 pb pbo2 h2so4 的负极是 其负极反应特点是 负极反应式是 zn 锌本身失 二 原电池电极反应式的书写方法 去电子生成zn2 zn2 与电解质溶液成分不反应 zn 2e zn2 pb pb失去 电子生成pb2 pb2 与电解质溶液中的反应生成pbso4 pb 2e pbso4 3 氢氧燃料电池 pt pt koh 的负极是 其负极反应特点是 负极反应式是 2 正极反应式的书写 1 首先判断在正极发生反应的物质 当负极材料与电解质溶液能自发地发生化学反应时 在正极上发生电极反应的物质是 当负极材料与电解质溶液不能自发地发生化学反应时 在正极上发生电极反应的物质是 pt pt为 惰性电极 燃料氢气失去电子生成h h 与电解质溶液中的oh 反 应生成h2o h2 2e 2oh 2h2o 电解质溶液中的某种微粒 溶解在电解质溶液中的o2 2 然后再根据具体情况写出正极反应式 在书写时也要考虑正极反应产物是否与反应的问题 若参与反应要书写叠加式 3 甲烷燃料电池用铂作电极插入koh溶液中 其正极反应式是 铜锌原电池 zn cu h2so4 的正极反应式是 电解质溶液 o2 2h2o 4e 4oh 2h 2e h2 书写原电池电极反应式时注意的问题 1 正确判断原电池的负极和正极 确定两极上分别发生的具体反应 2 确认电极得失电子后的产物是否与电解质溶液发生反应 若能反应 则应写与电解质溶液反应后的电极反应式 3 在正极上 若是电解质溶液中的某种离子被还原 提供该离子的电解质无论电离难易如何 一律写离子符号 而在原电池反应中 要遵循离子方程式的书写规则 只有易溶的强电解质用离子符号表示 3 锂电池是一代新型高能电池 它以质量轻 能量高而受到了普遍重视 目前已研制成功多种锂电池 某种锂电池的总反应式为li mno2 limno2 下列说法正确的是a li是正极 电极反应为li e li b li是负极 电极反应为li e li c mno2是负极 电极反应为mno2 e d li是负极 电极反应为li 2e li2 答案 解析 解析由总反应可知 li元素在反应后化合价升高 0 1 mn元素在反应后化合价降低 4 3 li被氧化 在电池中作负极 电极反应为li e li mno2在正极上反应 电极反应为mno2 e 4 燃料电池是目前电池研究的热点之一 现有某课外小组自制的氢氧燃料电池 如图所示 a b均为惰性电极 下列叙述不正确的是a a极是负极 该电极上发生氧化反应b b极反应是o2 4oh 4e 2h2oc 总反应的化学方程式为2h2 o2 2h2od 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 答案 解析 思维启迪 解析a极通h2为负极 电极反应式为2h2 4oh 4e 4h2o 发生氧化反应 a正确 b极通o2为正极 电极反应式为o2 2h2o 4e 4oh b不正确 正 负极电极反应式相加得总反应为2h2 o2 2h2o c正确 氢氧燃料电池的能量高 且产物为水 对环境无污染 故是具有应用前景的绿色电源 d正确 思维启迪 思维启迪从理论上讲 凡是可燃物的燃烧反应都可以设计成原电池 所以燃料电池的燃料除h2外 还可以用ch4 甲醇 ch3oh 和乙醇 c2h5oh 肼 n2h4 等 燃料电池的正极反应物一般为氧气 电解质不同 电极反应就不同 如 氢氧燃料电池以强碱溶液为电解质 其放电原理为负极 h2 反应式 2h2 4e 4oh 4h2o 氧化反应 正极 o2 反应式 o2 2h2o 4e 4oh 还原反应 电池总反应式 2h2 o2 2h2o 氢氧燃料电池以酸性溶液为电解质 其放电原理为负极 h2 反应式 2h2 4e 4h 氧化反应 正极 o2 反应式 o2 4h 4e 2h2o 还原反应 电池总反应式 2h2 o2 2h2o ch4 ch3oh c2h5oh燃料电池 酸性电池 碱性电池 产物是co2 h2o 产物是co3 h2o 2 n2h4燃料电池 产物是n2和h2o 学习小结 达标检测 1 随着人们生活质量的不断提高 废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程 其首要原因是a 利用电池外壳的金属材料b 防止电池中汞 镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染c 防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品d 回收其中的石墨电极 解析回收电池的主要目的是防止对环境的污染 1 2 3 4 5 答案 解析 2 镁 h2o2酸性燃料电池采用海水作电解质 加入一定量的酸 下列说法正确的是a 电池总反应为mg h2o2 mg oh 2b 正极发生的电极反应为h2o2 2h 2e 2h2oc 工作时 正极周围海水的ph减小d 电池工作时 溶液中的h 向负极移动 1 2 3 4 5 答案 解析 解析电极反应式为负极 mg 2e mg2 正极 h2o2 2h 2e 2h2o总反应式mg h2o2 2h mg2 2h2o根据电极反应式 h 移向正极 在正极上参与反应 ph应增大 1 2 3 4 5 3 已知空气 锌电池的电极反应为锌片 zn 2oh 2e zno h2o 碳棒 o2 2h2o 4e 4oh 据此判断 锌片是a 正极 被还原b 正极 被氧化c 负极 被还原d 负极 被氧化 1 2 3 4 5 答案 4 茫茫黑夜中 航标灯为航海员指明了方向 航标灯的电源必须长效 稳定 我国科技工作者研制出以铝合金 pt fe合金网为电极材料的海水电池 在这种电池中 铝合金是负极 海水是电解液 铝合金电极发生还原反应a b c d 1 2 3 4 5 答案 5 有人设计以铂和锌为电极材料 植入人体做某种心脏病人的心脏起搏器的能源 它依靠人体血液中一定浓度的o2和h2o进行工