高中化学选修四全套课件 25

江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题《基于网络的化学课件库的建设与应用研究》（课题编号：GDK-2012-G-72883）主持人：桂耀荣2022/11/151江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题《基于网第四章电化学基础第二节化学电源第1课时新课标人教版高中化学课件系列选修4化学反应原理2022/11/152江西省鹰潭市第一中学桂耀荣第四章电化学基础第二节化学电源第1课时新课标人教版高中化形形色色的电池

A

CuZn

稀H2SO4KOH溶液

CH4O2

H2Oa极b极化学电源2022/11/153江西省鹰潭市第一中学桂耀荣形形色色的电池ACuZn稀形形色色的电池化学电源2022/11/154江西省鹰潭市第一中学桂耀荣形形色色的电池化学电源2022/11/124江西用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电源2022/11/155江西省鹰潭市第一中学桂耀荣用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电源2022/用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池化学电源2022/11/156江西省鹰潭市第一中学桂耀荣用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机1、化学电池化学电池是将化学能转变为电能的装置。它主要包括一次电池、二次电池、燃料电池。一次电池（干电池）：活性物质消耗到一定程度，就不能使用；二次电池（充电电池或蓄电池）：放电后可以再充电使活性物质获得再生；燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。化学电源2022/11/157江西省鹰潭市第一中学桂耀荣1、化学电池化学电池是将化学能转变为电能的装置。一次电池（干2、化学电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池锂离子电池银锌蓄电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池化学电源2022/11/158江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2、化学电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电3、化学电源的组成正极：常选用金属氧化物负极：常选用较活泼金属与活性物质一起构成电极的添加剂一般有：导电剂、粘结剂、缓蚀剂等。电解液：高导电率，化学稳定性好、不易挥发、易于长期贮存隔膜：较高离子传输能力，较低电子导电能力，好的化学稳定性和一定的机械强度。化学电源2022/11/159江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3、化学电源的组成正极：常选用金属氧化物电解液：高导电率，化4、衡量电池优劣的指标比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少，符号(W·h)/kg,(W·h)/L比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小，符号W/kg,W/L储存时间：电池的储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更适合使用者的需要。化学电源2022/11/1510江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4、衡量电池优劣的指标比能量：电池单位质量或单位体积所能输出一、一次电池(又叫干电池)普通锌锰电池碱性电池

锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

和H2O等1、普通干电池负极正极电池反应：（Zn）：Zn–2e-=Zn2+（MnO2和C）：优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。2NH4++2MnO2+2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2OZn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O一次电池2022/11/1511江西省鹰潭市第一中学桂耀荣一、一次电池(又叫干电池)普通锌锰电池碱性电池锌筒石墨棒M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。一次电池2022/11/1512江西省鹰潭市第一中学桂耀荣随着用电器朝着体积小、性能好2、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+2OH--2e-

=Zn(OH)2正极：——MnO22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2氢氧化氧锰一次电池2022/11/1513江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+23、锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+

2e-=2Ag+2OH-负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。总反应:Zn+Ag2O+H2O＝2Ag+Zn(OH)2一次电池2022/11/1514江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3、锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+2e-=2A4、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。一次电池2022/11/1515江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4、锂电池锂是密度最小的金属，用锂作为电池的4、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e-=2Li+，正极：I2+2e-=2I-，总反应：2Li+I2=2LiI跟其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。为什么？与作负极材料的金属相比较，相同质量时锂提供电子数最多。一次电池2022/11/1516江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e-=二、二次电池1、铅蓄电池铅蓄电池是以平行排列的铅、铅锑合金或铅钙合金栅板为主架，栅格中交替地填充着负极和正极地铅和二氧化铅，电解质为H2SO4溶液。H2SO4二次电池特点：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，使活性物质可以获得再生。这类电池可反复多次使用。二次电池2022/11/1517江西省鹰潭市第一中学桂耀荣二、二次电池1、铅蓄电池铅蓄电池是以平行排列的放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+SO42--2e-=PbSO4

正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

氧化反应

还原反应负极：①放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程二次电池2022/11/1518江西省鹰潭市第一中学桂耀荣放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+②充电过程PbSO4+2e-=Pb+SO42-

还原反应阴极：阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O放电充电二次电池2022/11/1519江西省鹰潭市第一中学桂耀荣②充电过程PbSO4+2e-=Pb+SO42-缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉二次电池2022/11/1520江西省鹰潭市第一中学桂耀荣缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压(白色沉淀)过程放电过程充电过程负极反应正极反应两电极质量硫酸溶液能量转换Pb(铅)→PbSO4(硫酸铅)PbO2→PbSO4增加硫酸浓度变小,密度变小化学能→电能PbSO4→

PbO2PbSO4(硫酸铅)→

Pb(铅)减少硫酸浓度变大,密度变大电能→化学能(负极)(正极)(电解液)电池反应Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O放电充电二次电池2022/11/1521江西省鹰潭市第一中学桂耀荣(白色沉淀)过程放电过程充电过程负极反应正极反应两电极质2.镍氢电池圆柱可充镍氢电池

方形可充镍氢电池

镍氢（MH-Ni)电池负极：1/2H2+OH--e-=H2O正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-电池反应：1/2H2+NiOOHNi(OH)2

放电充电二次电池2022/11/1522江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2.镍氢电池圆柱可充镍氢电池方形可充镍氢电池镍氢（MH-能量密度高；无镉污染，是一种绿色电池；可大电流快速充放电；电池工作电压为1.2V；在小型便携电子器件、电动工具、电动车辆和混合动力车上逐步得到应用。Ni/MH电池优点：二次电池2022/11/1523江西省鹰潭市第一中学桂耀荣能量密度高；Ni/MH电池优点：二次电池2022/11/13.锂离子电池电池式：电池反应：LiCoO2＋C6CoO2＋LiC6

二次电池2022/11/1524江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3.锂离子电池电池式：电池反应：LiCoO2＋C6CoO2＋锂离子电池的优越性能

相对于传统的镉镍电池(Ni/Cd)和氢镍电池(Ni/MH),锂离子电池的电压大约是它们的3倍;重量比能量密度提高了约3倍;对于同样的功率消耗，锂离子电池的使用期限约为镍镉电池的2.25~2.57倍.现在锂离子电池已经是电子信息产品设计人员的普通配置.1.工作电压高2.比能量大3.循环寿命长4.自放电率低5.无记忆效应6.污染小二次电池2022/11/1525江西省鹰潭市第一中学桂耀荣锂离子电池的优越性能二次电池2022/11/1225江西省电池名称电压主要优缺点普通电池（锌锰电池）1.5V优点：使用方便，便宜。缺点：寿命、存放期短，约1.5年，不能充电。碱性锌锰电池1.5V优点：电容量大，使用寿命长。缺点:不能充电，价格较高。锌银纽扣电池1.5V优点：体积和质量都小，寿命长，约2年缺点：不能充电，价格高。镍镉电池1.3V优点：体积小，质量轻，寿命长，可充放电约3000次。缺点：价格高。铅蓄电池2V优点：电压稳，电容量大，可充电便宜。缺点：笨重，防震性差，不防漏部分主流产品供电基本原理、性能和相对价格二次电池一次电池一次电池二次电池2022/11/1526江西省鹰潭市第一中学桂耀荣电池名称电压主要优缺点普通电池1.5V优点：使用方便，便宜。三、燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……）1、氢氧燃料电池酸性电解质：碱性电解质负极:2H2-4e-+4OH-==4H2O正极:O2+2H2O+4e-==4OH-总反应:2H2+O2==2H2O负极：2H2-4e-==4H+正极：O2+4H++4e-==2H2O总反应：2H2+O2==2H2O燃料电池2022/11/1527江西省鹰潭市第一中学桂耀荣三、燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转燃料电池2022/11/1528江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池2022/11/1228江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-燃料电池2022/11/1529江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负书写电极反应式应注意以下几点2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在）；1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-；燃料电池2022/11/1530江西省鹰潭市第一中学桂耀荣书写电极反应式应注意以下几点2．负极失电子所得氧化产物和正极2、铝-空气-海水电池

1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。

负极：4A1-12e-

＝4A13+

正极：3O2+6H2O+12e-

＝12OH-

电池总反应式：4A1+3O2+6H2O＝4A1(OH)3

这种海水电池比“干电池”的能量高20～50倍。燃料电池2022/11/1531江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2、铝-空气-海水电池1991年，我国首创，用作海上3、甲烷-氧燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气:

负极：CH4+10OH--8e-

＝CO32-+7H2O

正极：2O2+4H2O+8e-

＝8OH-

电池总反应式：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O思考：甲醇燃料电池（电解质为KOH）燃料电池2022/11/1532江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3、甲烷-氧燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作燃料电池介质左边多一个氧原子左边少一个氧原子酸性+2H+

H2O+H2O2H+中性+H2O

2OH-

+H2O2H+碱性+H2O

2OH-+2OH-H2O结合氧原子结合氧原子结合氧原子提供氧原子提供氧原子提供氧原子燃料电池2022/11/1533江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池介质左边多一个氧原子左边少一个氧原子酸性+2H+固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

燃料电池2022/11/1534江西省鹰潭市第一中学桂耀荣固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负小结:①燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池除能量转化率高外还可持续使用，不污染环境。②一般的可燃物均可与O2组成燃料电池，如H2、CO、CH4、乙醇等。③燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电解液，二者电极反应式是有区别的。如甲烷-氧燃料电池在酸性介质中的电极反应为：负极：CH4+2H2O-8e-

＝CO2+8H+

正极：2O2+8H++8e-＝4H2O

总反应式为：CH4+2O2＝CO2+2H2O燃料电池2022/11/1535江西省鹰潭市第一中学桂耀荣小结:①燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池除能量转化率负极：Al+4OH－—3e-=AlO2－

+2H2O正极：2H2O+2e-=H2+2OH－

总：2Al+2OH－

+2H2O=2AlO2－

+3H2

负极：Cu—2e-=Cu2+正极：2H++NO3－

+e-=NO2+H2O总：Cu+4H++2NO3－=2NO2+Cu2++2H2O燃料电池2022/11/1536江西省鹰潭市第一中学桂耀荣负极：Al+4OH－—3e-=AlO2－+2H2O心脏起博器中用了这样一个原电池(示意图)：已知人体血液的pH值在7.35～7.45之间。将心脏起博器，植入如图红色区域静脉血管内，请写出电极反应式并分析其工作原理。放出电脉冲进行工作Zn-负极，Pt-正极；人体体液作电解质，溶解氧做氧化剂。负极反应：2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)2

正极反应：O2+4e+2H2O=4OH-电池反应：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2燃料电池2022/11/1537江西省鹰潭市第一中学桂耀荣心脏起博器中用了这样一个原电池(示意图)：已知人体血液1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为

；正极发生的反应为

；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为

Al-3e-=Al3＋Ag2S+2e-=2Ag+S2-3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑思考燃料电池2022/11/1538江西省鹰潭市第一中学桂耀荣1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32-

=4CO2+4e-正极反应式：

总电池反应：

2CO2+O2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO2燃料电池2022/11/1539江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li23.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是：

1/2H2+NiO(OH)Ni(OH)2据此反应判断，下列叙述中正确的是（）A.电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原 D.电池放电时，H2是负极CD放电充电燃料电池2022/11/1540江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉4.有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是()①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子，电极反应式：

CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O③正极上是O2获得电子，电极反应式为：

O2+2H2O+4e-=4OH-④电池放电后，溶液pH升高

A.①②③B.①③④C.①②④D.①②③④A燃料电池2022/11/1541江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4.有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液

5.“嫦娥一号”的成功发射，标志着我国航天技术已达到了一个新的领域。在航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+

，则其正极反应式为___________________________________________________。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为___________________________________________________。O2+4e-+4H+=2H2O

2H2-4e-+4OH-=4H2O

燃料电池2022/11/1542江西省鹰潭市第一中学桂耀荣5.“嫦娥一号”的成功发射，标志着我国航天技术已达到了一个[思维拓展]

以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：如图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片，用砂纸去膜，使镁条与铝片分别与量程为500μA的教学演示电表的“－”、“＋”端相连接，迅速将两电极插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中。燃料电池2022/11/1543江西省鹰潭市第一中学桂耀荣[思维拓展]以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400μA，此时，铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以上实验现象，回答下列问题：MgAl－＋1mol/LNaOH溶液燃料电池2022/11/1544江西省鹰潭市第一中学桂耀荣开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快(1)开始阶段，原电池的正极是

（填“Mg”或“Al”）片；铝片表面产生的气泡是

；负极发生的反应是

。(2)随后阶段，铝片发生的电极反应式是

；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因是：2H2O+2e-=H2↑+2OH-（极少），试判断此电极发生的主要反应是

；铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是

。Al

H2

Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-

铝片中含有杂质，构成原电池。

燃料电池2022/11/1545江西省鹰潭市第一中学桂耀荣(1)开始阶段，原电池的正极是Thanks谢谢您的观看！2022/11/1546江西省鹰潭市第一中学桂耀荣Thanks2022/11/1246江西省鹰潭市第一中学

4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威

5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳

6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立

7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清

8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁

9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚

10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基

11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德

12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰

15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基

16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁

17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东

18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁

19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰

20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫

21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯

22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根

23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基

24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东

25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基

13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威47江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题《基于网络的化学课件库的建设与应用研究》（课题编号：GDK-2012-G-72883）主持人：桂耀荣2022/11/1548江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题《基于网第四章电化学基础第二节化学电源第1课时新课标人教版高中化学课件系列选修4化学反应原理2022/11/1549江西省鹰潭市第一中学桂耀荣第四章电化学基础第二节化学电源第1课时新课标人教版高中化形形色色的电池

A

CuZn

稀H2SO4KOH溶液

CH4O2

H2Oa极b极化学电源2022/11/1550江西省鹰潭市第一中学桂耀荣形形色色的电池ACuZn稀形形色色的电池化学电源2022/11/1551江西省鹰潭市第一中学桂耀荣形形色色的电池化学电源2022/11/124江西用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电源2022/11/1552江西省鹰潭市第一中学桂耀荣用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电源2022/用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池化学电源2022/11/1553江西省鹰潭市第一中学桂耀荣用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机1、化学电池化学电池是将化学能转变为电能的装置。它主要包括一次电池、二次电池、燃料电池。一次电池（干电池）：活性物质消耗到一定程度，就不能使用；二次电池（充电电池或蓄电池）：放电后可以再充电使活性物质获得再生；燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。化学电源2022/11/1554江西省鹰潭市第一中学桂耀荣1、化学电池化学电池是将化学能转变为电能的装置。一次电池（干2、化学电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池锂离子电池银锌蓄电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池化学电源2022/11/1555江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2、化学电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电3、化学电源的组成正极：常选用金属氧化物负极：常选用较活泼金属与活性物质一起构成电极的添加剂一般有：导电剂、粘结剂、缓蚀剂等。电解液：高导电率，化学稳定性好、不易挥发、易于长期贮存隔膜：较高离子传输能力，较低电子导电能力，好的化学稳定性和一定的机械强度。化学电源2022/11/1556江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3、化学电源的组成正极：常选用金属氧化物电解液：高导电率，化4、衡量电池优劣的指标比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少，符号(W·h)/kg,(W·h)/L比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小，符号W/kg,W/L储存时间：电池的储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更适合使用者的需要。化学电源2022/11/1557江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4、衡量电池优劣的指标比能量：电池单位质量或单位体积所能输出一、一次电池(又叫干电池)普通锌锰电池碱性电池

锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

和H2O等1、普通干电池负极正极电池反应：（Zn）：Zn–2e-=Zn2+（MnO2和C）：优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。2NH4++2MnO2+2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2OZn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O一次电池2022/11/1558江西省鹰潭市第一中学桂耀荣一、一次电池(又叫干电池)普通锌锰电池碱性电池锌筒石墨棒M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。一次电池2022/11/1559江西省鹰潭市第一中学桂耀荣随着用电器朝着体积小、性能好2、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+2OH--2e-

=Zn(OH)2正极：——MnO22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2氢氧化氧锰一次电池2022/11/1560江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+23、锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+

2e-=2Ag+2OH-负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。总反应:Zn+Ag2O+H2O＝2Ag+Zn(OH)2一次电池2022/11/1561江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3、锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+2e-=2A4、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。一次电池2022/11/1562江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4、锂电池锂是密度最小的金属，用锂作为电池的4、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e-=2Li+，正极：I2+2e-=2I-，总反应：2Li+I2=2LiI跟其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。为什么？与作负极材料的金属相比较，相同质量时锂提供电子数最多。一次电池2022/11/1563江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e-=二、二次电池1、铅蓄电池铅蓄电池是以平行排列的铅、铅锑合金或铅钙合金栅板为主架，栅格中交替地填充着负极和正极地铅和二氧化铅，电解质为H2SO4溶液。H2SO4二次电池特点：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，使活性物质可以获得再生。这类电池可反复多次使用。二次电池2022/11/1564江西省鹰潭市第一中学桂耀荣二、二次电池1、铅蓄电池铅蓄电池是以平行排列的放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+SO42--2e-=PbSO4

正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

氧化反应

还原反应负极：①放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程二次电池2022/11/1565江西省鹰潭市第一中学桂耀荣放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+②充电过程PbSO4+2e-=Pb+SO42-

还原反应阴极：阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O放电充电二次电池2022/11/1566江西省鹰潭市第一中学桂耀荣②充电过程PbSO4+2e-=Pb+SO42-缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉二次电池2022/11/1567江西省鹰潭市第一中学桂耀荣缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压(白色沉淀)过程放电过程充电过程负极反应正极反应两电极质量硫酸溶液能量转换Pb(铅)→PbSO4(硫酸铅)PbO2→PbSO4增加硫酸浓度变小,密度变小化学能→电能PbSO4→

PbO2PbSO4(硫酸铅)→

Pb(铅)减少硫酸浓度变大,密度变大电能→化学能(负极)(正极)(电解液)电池反应Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O放电充电二次电池2022/11/1568江西省鹰潭市第一中学桂耀荣(白色沉淀)过程放电过程充电过程负极反应正极反应两电极质2.镍氢电池圆柱可充镍氢电池

方形可充镍氢电池

镍氢（MH-Ni)电池负极：1/2H2+OH--e-=H2O正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-电池反应：1/2H2+NiOOHNi(OH)2

放电充电二次电池2022/11/1569江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2.镍氢电池圆柱可充镍氢电池方形可充镍氢电池镍氢（MH-能量密度高；无镉污染，是一种绿色电池；可大电流快速充放电；电池工作电压为1.2V；在小型便携电子器件、电动工具、电动车辆和混合动力车上逐步得到应用。Ni/MH电池优点：二次电池2022/11/1570江西省鹰潭市第一中学桂耀荣能量密度高；Ni/MH电池优点：二次电池2022/11/13.锂离子电池电池式：电池反应：LiCoO2＋C6CoO2＋LiC6

二次电池2022/11/1571江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3.锂离子电池电池式：电池反应：LiCoO2＋C6CoO2＋锂离子电池的优越性能

相对于传统的镉镍电池(Ni/Cd)和氢镍电池(Ni/MH),锂离子电池的电压大约是它们的3倍;重量比能量密度提高了约3倍;对于同样的功率消耗，锂离子电池的使用期限约为镍镉电池的2.25~2.57倍.现在锂离子电池已经是电子信息产品设计人员的普通配置.1.工作电压高2.比能量大3.循环寿命长4.自放电率低5.无记忆效应6.污染小二次电池2022/11/1572江西省鹰潭市第一中学桂耀荣锂离子电池的优越性能二次电池2022/11/1225江西省电池名称电压主要优缺点普通电池（锌锰电池）1.5V优点：使用方便，便宜。缺点：寿命、存放期短，约1.5年，不能充电。碱性锌锰电池1.5V优点：电容量大，使用寿命长。缺点:不能充电，价格较高。锌银纽扣电池1.5V优点：体积和质量都小，寿命长，约2年缺点：不能充电，价格高。镍镉电池1.3V优点：体积小，质量轻，寿命长，可充放电约3000次。缺点：价格高。铅蓄电池2V优点：电压稳，电容量大，可充电便宜。缺点：笨重，防震性差，不防漏部分主流产品供电基本原理、性能和相对价格二次电池一次电池一次电池二次电池2022/11/1573江西省鹰潭市第一中学桂耀荣电池名称电压主要优缺点普通电池1.5V优点：使用方便，便宜。三、燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……）1、氢氧燃料电池酸性电解质：碱性电解质负极:2H2-4e-+4OH-==4H2O正极:O2+2H2O+4e-==4OH-总反应:2H2+O2==2H2O负极：2H2-4e-==4H+正极：O2+4H++4e-==2H2O总反应：2H2+O2==2H2O燃料电池2022/11/1574江西省鹰潭市第一中学桂耀荣三、燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转燃料电池2022/11/1575江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池2022/11/1228江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-燃料电池2022/11/1576江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负书写电极反应式应注意以下几点2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在）；1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-；燃料电池2022/11/1577江西省鹰潭市第一中学桂耀荣书写电极反应式应注意以下几点2．负极失电子所得氧化产物和正极2、铝-空气-海水电池

1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。

负极：4A1-12e-

＝4A13+

正极：3O2+6H2O+12e-

＝12OH-

电池总反应式：4A1+3O2+6H2O＝4A1(OH)3

这种海水电池比“干电池”的能量高20～50倍。燃料电池2022/11/1578江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2、铝-空气-海水电池1991年，我国首创，用作海上3、甲烷-氧燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气:

负极：CH4+10OH--8e-

＝CO32-+7H2O

正极：2O2+4H2O+8e-

＝8OH-

电池总反应式：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O思考：甲醇燃料电池（电解质为KOH）燃料电池2022/11/1579江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3、甲烷-氧燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作燃料电池介质左边多一个氧原子左边少一个氧原子酸性+2H+

H2O+H2O2H+中性+H2O

2OH-

+H2O2H+碱性+H2O

2OH-+2OH-H2O结合氧原子结合氧原子结合氧原子提供氧原子提供氧原子提供氧原子燃料电池2022/11/1580江西省鹰潭市第一中学桂耀荣燃料电池介质左边多一个氧原子左边少一个氧原子酸性+2H+固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

燃料电池2022/11/1581江西省鹰潭市第一中学桂耀荣固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负小结:①燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池除能量转化率高外还可持续使用，不污染环境。②一般的可燃物均可与O2组成燃料电池，如H2、CO、CH4、乙醇等。③燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电解液，二者电极反应式是有区别的。如甲烷-氧燃料电池在酸性介质中的电极反应为：负极：CH4+2H2O-8e-

＝CO2+8H+

正极：2O2+8H++8e-＝4H2O

总反应式为：CH4+2O2＝CO2+2H2O燃料电池2022/11/1582江西省鹰潭市第一中学桂耀荣小结:①燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池除能量转化率负极：Al+4OH－—3e-=AlO2－

+2H2O正极：2H2O+2e-=H2+2OH－

总：2Al+2OH－

+2H2O=2AlO2－

+3H2

负极：Cu—2e-=Cu2+正极：2H++NO3－

+e-=NO2+H2O总：Cu+4H++2NO3－=2NO2+Cu2++2H2O燃料电池2022/11/1583江西省鹰潭市第一中学桂耀荣负极：Al+4OH－—3e-=AlO2－+2H2O心脏起博器中用了这样一个原电池(示意图)：已知人体血液的pH值在7.35～7.45之间。将心脏起博器，植入如图红色区域静脉血管内，请写出电极反应式并分析其工作原理。放出电脉冲进行工作Zn-负极，Pt-正极；人体体液作电解质，溶解氧做氧化剂。负极反应：2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)2

正极反应：O2+4e+2H2O=4OH-电池反应：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2燃料电池2022/11/1584江西省鹰潭市第一中学桂耀荣心脏起博器中用了这样一个原电池(示意图)：已知人体血液1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为

；正极发生的反应为

；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为

Al-3e-=Al3＋Ag2S+2e-=2Ag+S2-3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑思考燃料电池2022/11/1585江西省鹰潭市第一中学桂耀荣1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32-

=4CO2+4e-正极反应式：

总电池反应：

2CO2+O2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO2燃料电池2022/11/1586江西省鹰潭市第一中学桂耀荣2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li23.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是：

1/2H2+NiO(OH)Ni(OH)2据此反应判断，下列叙述中正确的是（）A.电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原 D.电池放电时，H2是负极CD放电充电燃料电池2022/11/1587江西省鹰潭市第一中学桂耀荣3.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉4.有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是()①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子，电极反应式：

CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O③正极上是O2获得电子，电极反应式为：

O2+2H2O+4e-=4OH-④电池放电后，溶液pH升高

A.①②③B.①③④C.①②④D.①②③④A燃料电池2022/11/1588江西省鹰潭市第一中学桂耀荣4.有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液

5.“嫦娥一号”的成功发射，标志着我国航天技术已达到了一个新的领域。在航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+

，则其正极反应式为___________________________________________________。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为___________________________________________________。O2+4e-+4H+=2H2O

2H2-4e-+4OH-=4H2O

燃料电池2022/11/1589江西省鹰潭市第一中学桂耀荣5.“嫦娥一号”的成功发射，标志着我国航天技术已达到了一个[思维拓展]

以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：如图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片，用砂纸去膜，使镁条与铝片分别与量程为500μA的教学演示电表的“－”、“＋”端相连接，迅速将两电极插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中。燃料电池2022/11/1590江西省鹰潭市第一中学桂耀荣[思维拓展]以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400μA，此时，铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以上实验现象，回答下列问题：MgAl－＋1mol/LNaOH溶液燃料电池2022/11/1591江西省鹰潭市第一中学桂耀荣开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快(1)开始阶段，原电池的正极是

（填“Mg”或“Al”）片；铝片表面产生的气泡是