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《2019届高中化学第四章第二节化学电源课件新人教版选修.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二节 化学电源[新课导入](教师用书备用)菠菜营养丰富,人所共知。若说菠菜可用来作电池,为手机和笔记本电脑提供绿色环保能源,听起来好像有些荒诞,但这却是不折不扣的事实。美国科学家利用菠菜中含有“光合体系一号”的蛋白质复合物和导电材料将太阳能转化为电能,已经成功研制出“菠菜电池”!现在,随着科学技术的发展,出现了各种各样的电池,像手电筒上用的干电池,手机上用的锂电池,汽车上用的蓄电池,还有新型环保公交车上的燃料电池等,种类繁多。你知道化学电池是怎样分类的吗?[学习目标]1.认识电池的分类、优点及适用范围
2、。(素养:证据推理与模型认知)2.了解常见的一次电池、二次电池及燃料电池的构造及原理。(素养:宏观辨识与微观探析)3.掌握原电池电极反应式及总反应方程式的书写。(素养:科学态度与社会责任)知识分点突破能力总结提升知识分点突破知识点1 化学电源及一、二次电池基础梳理1.化学电池(1)化学电池的分类逆向种类特点(分类依据)实例一次电池不能充电,不能反复使用普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池可以再充电,充电时可以进行使生成物恢复原状,可多次重复使用铅蓄电池、锂离子电池燃料电池(1)连续地将和的化学能直接转换成
3、电能(2)电极材料本身氧化还原反应氢氧燃料电池、甲烷燃料电池燃料氧化剂不参与(2)判断电池优劣的主要标准①比能量:单位质量或单位体积所能输出的多少。②比功率:单位质量或单位体积所能输出的大小。③电池的可储存时间的长短。电能功率2.一次电池3.可充电电池(二次电池)疑难探究如图为铅蓄电池(电解质溶液为30%H2SO4溶液)[问题导思]1.铅蓄电池放电时,正极区域溶液的pH是如何变化的?2.二次电池充电、放电时两极发生的反应相同吗?提示:不相同。电池放电时,负极发生氧化反应,充电时,作阴极发生还原反应;放电
4、时,正极发生还原反应,充电时,作阳极发生氧化反应。[归纳总结]1.二次电池充电时的电极连接(1)充电时的连接方法——正正负负,即:2.化学电源中电极反应式的书写(1)根据装置书写电极反应式①先分析装置图,确定原电池的正负极上的反应物质。③正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。(2)根据电池总反应式,写电极反应式①析价态,定正负→根据元素化合价的变化情况确定正负极。②列物质→判断电极的反应物、产物。③标得失→分析化合价的升降,找出得失电子数。④看环境,配守恒→配平电荷、配平原子。题点一 一次电池D
5、题组例练2.(2015·全国卷Ⅱ节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌g。(已知F=96500C·mol-1)答案:(2)0.05题点二 充电电池原理的应用CD4.(2018·全国Ⅲ卷)一种可充电锂—空气电池如图所示。当电池
6、放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是()[题后悟道]可充电电池的分析方法(1)充电电池是既能将化学能转化为电能(放电),又能将电能转化为化学能(充电)的一类特殊电池。需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。(2)充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反,充电时的阳极反应恰与放电时的正极反应相反,充电时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。知识点2常见的燃料电池基础梳理1.燃料电池的工作原理燃料氧化剂(1)连续地将(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气
7、等液体或气体)和的化学能直接转换成电能。(2)电极材料本身氧化还原反应。(3)工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出。不参与2.燃料电池的优点(1)能量转化率高燃料电池的能量转化率超过80%,普通燃烧过程能量转化率仅30%多。(2)污染。小3.氢氧燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种:疑难探究如图装置为燃料电池(以氢氧燃料电池为例)1.如果用稀硫酸作电解质溶液,氢氧燃料电池在放电后溶液的pH将发生怎样的变化?提示:反应过程中电解质不被
8、消耗,但氢气和氧气反应生成水,使溶液变稀,pH增大。2.已知氢气可以在氯气中燃烧,根据燃料电池的原理,能否以该反应设计为燃料电池?提示:能。3.若将氢气改换为甲烷,分别以H2SO4溶液和KOH溶液为电解质溶液时,则甲烷燃料电池的电极反应式和总反应式相同吗?提示:不相同。问题导思[归纳总结]1.燃料电池电极反应式的书写要求(1)电池的负极一定是燃料,燃料失电子发生氧化反应。电池的正极多为氧气或空气,得电子,发生还原反应,特别注意电解质酸碱性不
