选修四化学电源优质课省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

化化 学学 电电 源源 第二节第二节高二化学组高二化学组 谢浩勇谢浩勇第1页1.组成原电池条件组成原电池条件2.原电池中正负极判断原电池中正负极判断 第2页创造电池故事 伏特是意大利帕维亚大学研究电学物理学家伏特是意大利帕维亚大学研究电学物理学家.有一天有一天,伏特看了一位名叫加伐尼解剖学家一篇论文伏特看了一位名叫加伐尼解剖学家一篇论文,说动物肌肉说动物肌肉里贮存着电里贮存着电,能够用金属接触肌肉把电引出来能够用金属接触肌肉把电引出来.看了这篇看了这篇论文论文,伏特非常兴奋伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个试验便决定亲自来做这个试验.他用许多他用许多只活青蛙重复试验只活青蛙重复试验,终于发觉终于发觉,实际情况并不像加伐尼所实际情况并不像加伐尼所说那样说那样,而是两种不一样金属接触产生电流而是两种不一样金属接触产生电流,才使蛙腿肌才使蛙腿肌肉充电而收缩肉充电而收缩.为了证实自己发觉是正确为了证实自己发觉是正确,伏特决定更深入地了解电伏特决定更深入地了解电起源。起源。为了纪念他贡献为了纪念他贡献,人们人们把电压计量单位叫做伏特把电压计量单位叫做伏特,简称简称伏伏,符号符号V。第3页 形形色色电池形形色色电池 A A CuZn 稀稀H H2 2SOSO4 4KOH溶液溶液 CH4 O2 2 H2Oa极极 b极极第4页用途广泛电池用途广泛电池用于汽车铅蓄电池和燃料电池用于汽车铅蓄电池和燃料电池第5页用途广泛电池用于用于“神六神六”太阳能电池太阳能电池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池摄像机专用电池摄像机专用电池各式各样纽扣电池各式各样纽扣电池第6页化学电池分类化学电池分类化化学学电电池池 一次电池一次电池 二次电池二次电池 燃料电池燃料电池 是一个连续地将燃料是一个连续地将燃料和氧化剂化学能直接转和氧化剂化学能直接转化成电能化学电源，又化成电能化学电源，又称连续电池。称连续电池。电池中反应物质进行电池中反应物质进行一次氧化还原反应并一次氧化还原反应并放电之后，就不能再放电之后，就不能再次利用。次利用。又称充电电池或蓄电池。又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池放电后经充电可使电池中活性物质取得再生，中活性物质取得再生，恢复工作能力，可屡次恢复工作能力，可屡次重复使用。重复使用。第7页阅读课文阅读课文P74页并回答以下问题：页并回答以下问题：1 1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？、化学电池与其它能源相比有哪些优点？2 2、判断电池优劣标准主要是什么？、判断电池优劣标准主要是什么？能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、易于维护、并可在各种环境下工作易于维护、并可在各种环境下工作单位质量或单位体积所能输出电能多少，即单位质量或单位体积所能输出电能多少，即比能比能量大小量大小；输出功率大小即；输出功率大小即比功率大小比功率大小以及以及电池存电池存放时间长短放时间长短第8页普通锌锰干电池普通锌锰干电池 优点：制作简单、价格廉价。优点：制作简单、价格廉价。缺点：放电时间短、电压下降快、放电后久置，电解质溶液流出腐缺点：放电时间短、电压下降快、放电后久置，电解质溶液流出腐蚀电器蚀电器一、一次电池一、一次电池第9页Zn+2OH 2e=Zn(OH)2 2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH 总反应：总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 碱性电池碱性电池 碱性锌锰电池：碱性锌锰电池：(-)ZnKOHMnO2 (+)氢氧化氧锰氢氧化氧锰负极负极:正极正极:第10页优缺点简析优缺点简析缺点：缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：优点：比能量和储存时间有所提升，适合用于大比能量和储存时间有所提升，适合用于大电流和连续放电电流和连续放电其它一次电池其它一次电池锌银电池、锂电池锌银电池、锂电池第11页 锌银电池锌银电池纽扣电池纽扣电池 (-)ZnKOHAg2O(+)总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2 Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-负极负极(Zn)：正极正极(Ag2O)：第12页锂电池锂电池 锂电池是新一代高能电池，锂电池是新一代高能电池，当前已研究成功各种锂电池，其当前已研究成功各种锂电池，其中用廉价中用廉价r-MnO2作正极活性材料，作正极活性材料，电解质溶液是电解质溶液是LiClO4溶于溶于碳酸丙碳酸丙烯和二甲基氧乙烷混合烯和二甲基氧乙烷混合有机溶剂有机溶剂中，浓度为中，浓度为1mol/L，电池反应为：，电池反应为：负极反应：负极反应：Li-e-=Li+正极反应：正极反应：Li+MnO2+e-=LiMnO2 电池总反应：电池总反应：Li+MnO2=LiMnO2第13页铅蓄电池铅蓄电池二、二次电池二、二次电池第14页总反应：总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)负极（负极（Pb）Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极（正极（PbO2）PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)铅蓄电池放电电极反应：铅蓄电池放电电极反应：(-)PbH2SO4PbO2(+)思索：思索：1、放电过程中溶液Ph怎样改变？2、放电过程中两个电极板质量怎样改变？第15页阴极阴极 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极阳极 PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)总反应：总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2 H2SO4(aq)铅蓄电池充电反应：铅蓄电池充电反应：接电源负极接电源负极接电源正极接电源正极铅蓄电池充放电过程：铅蓄电池充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)放电放电充电充电Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)第16页优缺点简析优缺点简析缺点：缺点：比能量低、粗笨、废弃电池污染环境比能量低、粗笨、废弃电池污染环境优点：优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉安全可靠、价格低廉其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池聚合物锂离子蓄电池第17页小结：书写电极方程式注意事项小结：书写电极方程式注意事项1电极反应是一个离子反应，遵照书写离子反应全部规则（如“拆”、“平”）；2将两极反应电子得失数配平后，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，与溶液酸碱性相关。如：Zn2+在碱性环境中以Zn(OH)2形式存在。第18页镉镍电池镉镍电池 Cd+2NiO(OH)+2 H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 放电放电充电充电镉镍电池总反应：镉镍电池总反应：Cd+2OH-2e-=Cd(OH)2 2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-负极：负极：正极：正极：第19页典例分析典例分析碱性电池含有容量大、放电电流大特点，因而得到广碱性电池含有容量大、放电电流大特点，因而得到广泛应用锌泛应用锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，以下说法错误是（）以下说法错误是（）A电池工作时，锌失去电子B电池正极电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-2MnOOH+2OH-(aq)C电池工作时，电子由正极经过外电路流向负极 D外电路中每经过0.2mol电子，锌质量理论上减小6.5g C第20页分析：分析：A、依据总反应可知Zn被氧化，为原电池负极，故A正确；B、依据电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，可知反应中Zn被氧化，为原电池负极，负极反应为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2，MnO2为原电池正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2(s)+H2O(1)+2e-2MnOOH(s)+2OH-(aq)，故B正确；C、原电池中，电子由负极经外电路流向正极，故C错误；D、负极反应为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2，外电路中每经过0.2mol电子，消耗Zn物质量为0.1mol，质量为0.1mol65g/mol=6.5g，故D正确故选C 第21页课堂回顾化学电源一次电池二次电池燃料电池总反应：总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：负极：Zn+2OH 2e=Zn(OH)2正极：正极：2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH总反应：总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2 H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)负极：负极：Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)一、一、二二、碱性锌锰电池、碱性锌锰电池铅蓄电池铅蓄电池第22页课堂达标课堂达标第23页增大增大负负正正负负第24页作业：作业：完成优化练习第一课时完成优化练习第一课时第25页祝同学们学习进步祝同学们学习进步 再见再见第26页