《发展中的化学电源》PPT课件.ppt

1、新课标人教版课件系列,高中化学 必修,2.2.2发展中的化学电源,第二章 化学反应与能量第二节化学能与电能第课时,教学目标,知识与能力 在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出原电池实验，学习实验研究的方法。 过程与方法： 在探究设计原电池实验的过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。 情感、态度与价值观： 有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。 教学重点：实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。 教学难点：对研究成果以及学习过程和结果的评价与反思

2、 教具准备：多媒体课件、投影仪,判断下列几个学生设计的装置，能形成原电池的是？,写出下列原电池的电极反应、总反应,1、CuFe与稀硫酸 2、Zn石墨与稀硫酸 3、Fel与稀硫酸 4、CuZn与CuCl2溶液 5、FeZn与一个西红柿 6、Cu石墨与FeCl3溶液 7、 FeZn与CuCl2溶液,二、发展中的化学电源,1.干电池 锌锰电池： 属于一次性电池， 其负极反应为 正极反应为 2NH4+ 2e- 2NH3 + H2 广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等。,下 页,上 页,首 页,小 结,结 束,2.充电电池： 充电电池又称二次电池，能够重复使用 至一定的周期。 铅蓄电池：最

3、早使用的充电电池，它是用 硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极 板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵 状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。,铅蓄电池电极反应： 负极：Pb + SO42-2e-PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- PbSO4 + 2H2O,铅蓄电池充电和放电的总化学方程式： PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O,放电 充电,镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。它以Cd为负极，NiO(OH)为正极， KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对 讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有

4、毒。 锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池 现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。,燃料电池：它是一种高效、环境友好的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。燃料电池由3个主要部分组成：燃料电极（负极） ； 电解液 ；空气氧气电极（正极） 。,3、燃料电池,氢燃料电池的工作原理是：负极氢气被氧化失去电子，或称“燃烧掉了”。这些负电子流到电池的正极，同时，余下的氢离子通过电解液被送到正极。 在正极，与氧气发生反应并从正极吸收电子。这一反应的产品是电流、热量和水。,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH

5、-,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,【知识拓展】,新型燃料电池：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。电极反应： 负极：CH4 + 10OH- - 8e-CO32- + 7H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e-8OH- 总反应： CH4 + 2O2 + 2KOHK2CO3 + 3H2O,原电池原理的应用：,)利用原电池原理设计新型化学电池； )改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气； )进行金属活动性强弱比较； )

6、电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。,金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀,化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。,电化学腐蚀：金属或合金因发生原电池反应所引起的腐蚀。金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。,电化学腐蚀主要包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀,吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）,水膜呈弱酸性或中性,O2+2H2O+4e-=4OH-,Fe-2e-=Fe2+,水膜呈酸性,2H+2e-=H2,Fe-2e-=Fe2+,Fe2+2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2 +2H2O+ O2= 4Fe(OH)3,4Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈,金属的防腐,1、改变金属的内部结构。如：把Ni、Cr等加到普通钢里制成不锈钢。,2、覆盖保护层：。,a ：涂油漆、油脂、搪瓷、塑料等,3、电化学保护法：多采用牺牲阳极保护法。,b ：电镀耐腐蚀的金属（Zn、Sn、Cr、Ni等）,1、下列实验室制取少量气体的方法最好的是 （ ） A、加热高锰酸钾溶液制取氧气 B、用碳酸钙和稀硫酸制取二氧化碳 C、用纯锌和稀硫酸制取氢气 D、用粗锌和稀硫酸制取氢气,D,2、钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是 （ ） A、Sn B、Zn C、Cu D、Ag,B,3、对于锌-铜-稀硫酸组