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时间:2020-08-18
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1、第二节化学电源发展中的化学能源(第二课时)原电池原理AZnCuSO42-H+H+电极反应式:负极:Zn片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极:Cu片:2H++2e-=H2↑(还原反应)电极反应总式:Zn+2H+=Zn2++H2↑外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极内电路:阴离子移向负极,阳离子移向正极,电流由负极流向正极e-电荷流向电流流向:负极正极原电池电极名称的确定方法①根据电极材料的性质确定。通常是活泼金属是负极,不活泼金属、碳棒、化合物是正极。②根据电极反应的本身确定。失电子的反应→氧化反应→负极
2、得电子的反应→还原反应→正极③根据电子或电流流动方向(外电路):电子从负极流出沿导线流入正极电流从正极流出沿导线流入负极ee④根据离子的定向移动(内电路)阳离子向正极移动阴离子向负极移动⑤根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2++H2(负极)(在正极)练习:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的反应可表示为:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池中,负极上发生反应的物质是()A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设
3、计成一个原电池。1、电解液:。2、电极材料:正极,负极。3、电极反应式:负极:.正极:.1、电解液:硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液2、电极材料:负极:铁,正极:铜、石墨或比铁不活泼的其他金属拓展:Fe-2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu思考题请根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计原电池,你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe(SO4)3ABCEFMN1.下列哪几个装置能形成原电池?OVXVVXXXV2.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池
4、。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b.>dD.b>d>c>aB3、如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是(D)A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态C.铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池一,常
5、见的各类电池二:化学电池1)概念:将化学能变成电能的装置2)分类:①一次电池又称不可充电电池——如:干电池②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池3)优点:4)电池优劣的判断标准:①能量转换效率高,供能稳定可靠。②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。③易维护,可在各种环境下工作。①比能量[符号(A·h/kg),(A·h/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少②比功率[符号是W/kg,W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小③比时间---电池的储存时间的长短负极(锌筒)
6、:Zn-2e-=Zn2+正极(石墨):2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O1.干电池——Zn-Mn普通干电池二、发展中的化学电源锌锰碱性电池是一种新型的干电池。正极材料为MnO2,负极材料为Zn,还原产物为MnOOH,电解质是KOH溶液,总:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH请写出电极反应式并分析其工作原理。负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(O
7、H)+2OH-总反应:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)碱性Zn-Mn干电池2.充电电池铅蓄电池结构充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又逆向进行,使生成物恢复原状,如此充放电可循环进行,至一定周期后终止。汽车用蓄电池(1)铅蓄电池(1)电极材料及原料(2)电解质溶液:(3)电极反应式:正极:PbO2负极:PbH2SO4溶液负极(Pb):Pb-2e-+SO42-=PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O正极(PbO2):PbO2+4H++SO42
8、-+2e-=PbSO4+2H2O总反应:(2)镍-镉碱性蓄电池P43(3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。用途:电脑、手表、心脏起搏器等。把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”优点:效率高、无污染,装置可持续使用燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,
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