高中化学-第四章-第二节-化学电源课件-新人教版选修4.ppt

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1、第四章第二节课前预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关设计１设计2考点一考点二课堂10分钟练习课堂5分钟归纳设计3课下30分钟演练氧化还原电能一、化学电池将转化为电能的装置。1．分类化学能2．优点具有高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。3．判断电池优劣的主要标准(1)比能量：即单位质量和单位体积所能输出电能的多少，单位“(W·h)/kg”或“(W·h)/L”。(2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位“W/kg”或“W/L”。(3)电池的长短。能量转化率可储存时间二、几种常见的化学电池1．一次电池(1)碱

2、性锌锰电池：①构造：②组成：正极：；负极：；电解质：。③工作原理：负极反应：；正极反应：；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。MnO2ZnKOHZn＋2OH－－2e－===Zn(OH)22MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－(2)银锌电池：①构造：②组成：负极：，正极：，电解质：。③工作原理：负极反应：；正极反应：；电池反应：。ZnAg2OKOHZn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag2

3、．二次电池(以铅蓄电池为例)(1)构造：(2)组成：正极：；负极：；电解质：。(3)工作原理：铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放电和充电两个过程。PbO2H2SO4溶液Pb①放电过程的电极反应、总反应：负极：；正极：；总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。②充电过程的电极反应、总反应：阴极：(还原反应)；阳极：(氧化反应)；总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。3．燃料电池(以酸性氢氧燃料电池为例)(1)构造：(2)工作原理：负极反应：；正极反应：；电池反应：。H2－2

4、e－===2H＋1．想一想，连一连。a．干电池①一次电池b．铅蓄电池②二次电池c．锌锰电池③燃料电池d．氢氧燃料电池④绿色电池答案：a—①，b—②，c—①，d—③、④2．人造卫星用到的一种高能电池——银锌电池，其电极反应为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。根据反应式判断氧化银是()A．负极　被氧化B．正极　被还原C．负极　被还原D．正极　被氧化分析：银锌电池放电时，Ag2O得到电子被还原为Ag，故Ag2O作电池的正极。答案：B3．下列化学电源属于绿色电池的是()A．干电池B．

5、镍镉电池C．锌锰电池D．氢氧燃料电池解析：干电池、镍镉电池、锌锰电池都含有一些毒性很强的重金属，会给土壤、水源造成严重的污染，并通过食物链给人体健康造成威胁和危害。答案：D4．讨论铅蓄电池放电时，PbSO4只在负极上生成吗？答案：不是，正极和负极上均生成PbSO45．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电，电池的负极反应式为______________________________。分析：该燃料电池中H2失去电子，产生H＋，因此通H2的电极为负极，由于该电池用H3PO

6、4作电解质，故负极反应式为H2－2e－===2H＋。答案：H2－2e－===2H＋1．一般电极反应式的书写[例1](2011·安徽高考)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物[解析]分析元素化

7、合价变化，推知“水电池”中Ag失去电子，作负极，电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl，AgCl应为氧化产物；MnO2得到电子作正极，根据得失电子守恒，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子；原电池工作过程中，阳离子(Na＋)应向正极运动。[答案]B若原电池正、负两极产生的阴、阳离子能与电解质溶液中的离子发生反应时，要把后续反应一并写入电极反应式中，如本题中负极反应应为Ag－e－＋Cl－===AgCl，而不是Ag－e－===Ag＋。1．工作原理(1)以H2、烃、醇、肼作燃料在负极上失电子发生氧化反应，以空气或O2作氧化

8、剂在正极上得到电子，连续不断的把燃料和氧化剂中的化学能转化为电能。(2)所用电极一般为惰性电极。(3)所用电解质为酸(或碱)、熔融氧化物(或熔融盐)等。2．应用实例(1)氢氧燃料电池：电解质负极反应正极反应总反应式酸性电