原电池高中化学课件

发展中的化学电源发展中的化学电源发展中的化学电源1练习：练习：在如下图所示的在如下图所示的8个装置中，属于原个装置中，属于原电池的有电池的有 .e知识回顾：知识回顾：1.原电池的构成条件原电池的构成条件练习：在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有2CuZn-Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子沿导线传递，产生电流阳离子阳离子失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-2.原电池工作原理原电池工作原理知识回顾：知识回顾：e-CuZn-Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+3 H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:.负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:.练习：请在图上标出电子的流动方向练习：请在图上标出电子的流动方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.AgFeZn Zn2e-=Zn2+Cu Cu2+2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2+CuFe Fe2e-=Fe 2+Ag 2H+2e-=H2 Fe+2H+=Fe 2+H2 e-e-H2SO4(aq)CuSO4(aq)4练习练习1把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b的质量增加，的质量增加，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B3.正负极的判断及原电池的应用正负极的判断及原电池的应用知识回顾：知识回顾：练习1把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用B3.正负极5CuZn-Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子沿导线传递，产生电流阳离子阳离子失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-2.原电池工作原理原电池工作原理e-CuZn-Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+62.2.纯锌跟稀纯锌跟稀H2SO4H2SO4反应速率很小，为了加反应速率很小，为了加快锌的溶解和放出快锌的溶解和放出H2H2的速率，并且使产的速率，并且使产生生H2H2的量不变，当稀的量不变，当稀H2SO4H2SO4过量时，可过量时，可向其中加少量向其中加少量()A.CuSO4A.CuSO4溶液溶液 B.ZnSO4 B.ZnSO4 C.C.铜铜 D.D.镁条镁条C2.纯锌跟稀H2SO4反应速率很小，为了加快锌的溶解和放出H71799年，科学家伏打（伏特）以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出最早的电池伏打电池。1799年，科学家伏打（伏特）以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌8二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源干电池干电池充电电池充电电池燃料电池燃料电池二、发展中的化学电源干电池充电电池燃料电池9（1 1）干电池）干电池电极电极:Zn为负极为负极,碳棒为正极碳棒为正极电解液：电解液：NH4Cl、ZnCl2的淀的淀粉糊粉糊另有黑色的另有黑色的MnO2粉末。粉末。去氢去氢 H2+2MnO2 Mn2O3+H2O去氨去氨 4NH3+Zn2+Zn(NH3)42+为提高性能，延长寿命，用为提高性能，延长寿命，用KOH代替代替NH4Cl，制成碱性锌锰电池。制成碱性锌锰电池。使用最早的化学电源是锌锰电池，使用最早的化学电源是锌锰电池，它是一种一次性电池。它是一种一次性电池。发生的氧化还原发生的氧化还原反应不可逆。反应不可逆。（1）干电池电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液：NH4Cl10练习练习1：B.B.电池负极电极反应式：电池负极电极反应式：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 D.D.正极反应物为正极反应物为MnO2MnO2。C练习1：B.电池负极电极反应式：Zn-2e-11B练习练习B练习12（2 2）充电电池）充电电池充电电池是二次电池。充电电池是二次电池。在放电时发生的氧化还原在放电时发生的氧化还原反应在充电时可以逆向进行。反应在充电时可以逆向进行。最早使用的充电电池是最早使用的充电电池是铅蓄电池。铅蓄电池。负极材料是负极材料是Pb电极，电极，正极材料是正极材料是PbO2电极，电极，电解质溶液是电解质溶液是30%的硫的硫酸溶液。酸溶液。铅蓄电池铅蓄电池充电时，电池正极接电源正极，电池负极接电源负极。充电时，电池正极接电源正极，电池负极接电源负极。（2）充电电池充电电池是二次电池。最早使用的充电电池是铅蓄电13镍镉碱性蓄电池镍镉碱性蓄电池新一代可充电的绿色电池新一代可充电的绿色电池锂离锂离子电池子电池特点：高能电池，电压高，质量轻，特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。贮存时间长等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。以以CdCd为负极，为负极，NiO(OH)NiO(OH)为正极，以为正极，以KOHKOH为为电解质，寿命比铅蓄电池长，但镉是电解质，寿命比铅蓄电池长，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严重污染环境。会严重污染环境。资料显示，一节电池烂在地里，能使资料显示，一节电池烂在地里，能使1 1平方米的土壤平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600600吨水受到污染，吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。相当于一个人一生的饮水量。镍镉碱性蓄电池新一代可充电的绿色电池锂离子电池以C14B练习练习B练习15 燃燃料料电电池池是是通通过过燃燃料料与与氧氧化化剂剂分分别别在在两两个个电电极极上上发发生生氧氧化化还还原原反反应应，将将化化学学能能能能直直接接转转化化为为电能的装置。电能的装置。燃燃料料电电池池与与火火力力发发电电相相比比，其其燃燃料料的的利利用用率率高高、能能量量转转化化率率高高。与与干干电电池池或或者者蓄蓄电电池池的的主主要要差差别别在在于于反反应应物物不不是是储储存存在在电电池池内内部部，而而是是由由外外设装备提供燃料和氧化剂等。设装备提供燃料和氧化剂等。（3 3）燃料电池）燃料电池燃料电池是通过燃料与氧化剂分别在两个电极上发生氧化16电极电极:Pt或碳制作的惰或碳制作的惰性电极性电极电解质溶液电解质溶液:KOH溶液或硫酸溶液或硫酸负极负极:H2正极正极:O2拓展创新拓展创新氢氧燃料电池氢氧燃料电池电极:Pt或碳制作的惰性电极电解质溶液:KOH溶液或17BB18铝铝-空气空气-海水电池海水电池（4）其它新型电池）其它新型电池 1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。负极：负极：4A1-12e-4A13+正极：正极：3O2+6H2O+12e-12OH-电池总反应式为：电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 这种海水电池比这种海水电池比“干电池干电池”的能量高的能量高2050倍。倍。铝-空气-海水电池（4）其它新型电池1991年，我19课下作业：课下作业：根据上节课及本节课所学的原电池试归纳：根据上节课及本节课所学的原电池试归纳：1.负极的电极材料的类型及负极电极反应式负极的电极材料的类型及负极电极反应式的书写的规律。的书写的规律。2.正极的电极材料的类型及正极电极反应式正极的电极材料的类型及正极电极反应式的书写规律。的书写规律。课下作业：20二、电极反应式、原电池反应式的书写二、电极反应式、原电池反应式的书写1.电极反应式的书写电极反应式的书写（1）根据原电池装置书写）根据原电池装置书写负极：负极：活泼金属作负极，负极材料失电子，发生氧活泼金属作负极，负极材料失电子，发生氧化反应化反应一般为：一般为：M-ne-=Mn+M-ne-=Mn+注意：若注意：若Mn+Mn+与电解质反应，此时的电极反应要将金属失电与电解质反应，此时的电极反应要将金属失电子的反应和金属阳离子与电解质溶液反应的方程式相加。子的反应和金属阳离子与电解质溶液反应的方程式相加。若负极材料本身不反应，如燃料电池，还原若负极材料本身不反应，如燃料电池，还原性物质失电子。性物质失电子。如：如：2H22H24OH 4OH 4e4e4H2O4H2O二、电极反应式、原电池反应式的书写1.电极反应式的书写（1）21正极：首先判断在正极发生反应的物质正极：首先判断在正极发生反应的物质当负极材料与电解质溶液能发生反应时，在当负极材料与电解质溶液能发生反应时，在正极上是电解质正极上是电解质 溶液中的阳离子得电子，发生溶液中的阳离子得电子，发生还原反应。还原反应。当负极材料与电解质溶液不发生反应时，在当负极材料与电解质溶液不发生反应时，在正极上是电解质溶液中的正极上是电解质溶液中的O2得电子，发生还原得电子，发生还原反应。反应。注意：在书写时，也要考虑正极反应产物是否与电解质溶注意：在书写时，也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应，若反应，也要叠加。液反应，若反应，也要叠加。正极：首先判断在正极发生反应的物质当负极材料与电解质溶液能22原电池高中化学课件23原电池高中化学课件24原电池高中化学课件25原电池高中化学课件26作业：基础训练作业：基础训练P40变式训练变式训练2P41 4.5.8.课后提升课后提升1.2.4作业：基础训练27原电池高中化学课件28