教育专题：第二章+第二节+化学电源第2课时

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二节,化学能,与电能,第二,章 化学反应与能量,学习目标定位,1.,知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。,2.,认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。,3.,能正确书写简单化学电源的电极反应式。,第,2,课时发展中的化学电源,内 容 索 引,一,、常见的化学电源,当 堂 检 测,二、,原电池电极反应式的书写方法,一,、常见的化学电源,1.,锌锰干电池,(1),锌锰干电池是以锌筒为,极，石墨棒为,极，在石墨棒周围填充糊状的,MnO,2,和,NH,4,Cl,作,_,。,负,正,电解质,(2),锌锰电池是一次性电池，放电之后,_,充电，内部的氧化还原反应是,_,的。负极发生的电极反应为,_,，正极发生的电极反应为,2MnO,2,2NH,4,+,2e,=Mn,2,O,3,2NH,3,H,2,O,。,不能,不可逆,Zn,2e,=Zn,2,改进措施：,在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；,将电池内的电解质,NH,4,Cl,换成湿的,KOH,，并在构造上进行改进，制成,性锌锰电池。,(3),锌锰干电池电量小，而且在放电过程中容易发生气涨或漏液，会导致电器设备的腐蚀。,碱,(1),充电电池又称二次电池。充电电池在放电时所进行的,_,反应，在充电时又,_,进行，,_,物重新转化为,_,物，使充电、放电可在一定时期内循环进行。,2.,充电电池,充电电池中能量的转化关系是,氧化还原,逆向,生成,反应,充电,化学能,电能,放电,常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。,负极是,，,正极是,，,电解质溶液是,；,(2),常见的充电电池,铅蓄电池,Pb,PbO,2,硫酸溶液,以,为负极，,为正极，以,为电解质，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，会严重污染环境；,镍镉电池,碱金属中的,是最轻的金属，活动性,，是制造电池的理想物质。,电池是新一代可充电的绿色电池。,Cd,NiO(OH),KOH,Li,极强,锂离子,3.,燃料电池,(1),燃料电池是通过,_,与,_,分别在两个电极上发生,_,反应，将,_,能直接转化为,_,能的装置。,(2),燃料电池与火力发电相比，其燃料,的利用率,、能量转化率,。与干,电池或者蓄电池的主要差别在于反应,物不是储存在电池,部，而是由外设,装备提供,和,等。,燃料气体,氧气,氧化还原,化学,电,高,高,内,燃料,氧化剂,(3),以,30%,的,KOH,溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：,负极：,_,_,；,正极：,_,_,；,总反应：,_,。,2H,2,4OH,4e,=,4H,2,O(,氧化反应,),O,2,2H,2,O,4e,=,2H,2,O,2,=2H,2,O,4OH,(,还原反应,),化学电池的基本类型,(1),活泼金属作负极，被腐蚀或消耗，发生氧化反应，如锌锰干电池。,(3),两电极均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如燃料电池。,(2),两电极都参加反应，如铅蓄电池。,1.,下列有关电池叙述，正确的是,(,),A.,水果电池是高效环保的家用电池,B.,锌锰干电池是一种常用的二次电池,C.,锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极,D.,锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄,D,2.,汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：,PbO,2,Pb,2H,2,SO,4,=2PbSO,4,2H,2,O,，根据此反应判断，下列叙述中正确的是,(,),A.Pb,是正极,B.PbO,2,得电子，被氧化,C.,负极反应是,Pb,SO,4,2-,2e,=PbSO,4,D.,电池放电时，溶液的酸性增强,C,解析,从铅蓄电池的放电反应可以看出：放电过程中,Pb,失去电子变为,Pb,2,，发生氧化反应，因而,Pb,是负极；,PbO,2,得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了,H,2,SO,4,，使溶液的酸性减弱。,返回,二、原电池电极反应式的书写方法,1.,负极反应式的书写,先判断负极材料，然后再分析其反应特点，并注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。,(1),锌锰干电池,(ZnCNH,4,Cl),的负极是,_,，其负极反应特点是,_,_,，,负极反应式是,_,。,Zn,锌本身失去电子生成,Zn,2,，,Zn,2,与,电解质溶液成分不反应,Zn,2e,=Zn,2,(2),铅蓄电池,(PbPbO,2,H,2,SO,4,),的负极是,，其负极反应特点是,_,_,，负极反应式是,。,(3),氢氧燃料电池,(PtPtKOH),的负极是,，其负极反应特点是,_,_,，负极反应式是,。,Pb,Pb,失去电子生成,Pb,2,，,Pb,2,与电解质溶液中的,SO,4,2-,反应生成,PbSO,4,Pb,2e,SO,4,2-,=PbSO,4,Pt,Pt,为惰性电极，燃料氢气失去电子生成,H,，,H,与电解质溶液中的,OH,反应生成,H,2,O,H,2,2e,2OH,=2H,2,O,2.,正极反应式的书写,(1),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自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是,；,当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是,。,电解质溶,液中的某种微粒,溶解在电解质溶液中的,O,2,(2),然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。,(3),甲烷燃料电池用铂作电极插入,KOH,溶液中，其正极反应式是,；铜锌原电池,(Zn,Cu,H,2,SO,4,),的正极反应式是,_,。,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,2H,2e,=H,2,书写原电池电极反应式时注意的问题,(1),正确判断原电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应。,(3),在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，提供该离子的电解质无论电离难易如何，一律写离子符号,(,而在原电池反应中，要遵循离子方程式的书写规则，只有易溶的强电解质用离子符号表示,),。,(2),确认电极得失电子后的产物是否与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式。,3.,锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为,Li,MnO,2,=LiMnO,2,，下列说法正确的是,(,),A.Li,是正极，电极反应为,Li,e,=Li,B.Li,是负极，电极反应为,Li,e,=Li,C.MnO,2,是负极，电极反应为,MnO,2,e,=MnO,2,-,D.Li,是负极，电极反应为,Li,2e,=Li,2,答案,B,4.,有人设计以铂和锌为电极材料，植入人体做某种,心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的,O,2,和,H,2,O,进行工作。,(1),负极材料是,_,，电极反应为,_,。,(2),正极材料是,_,，电极反应为,_,。,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,锌,铂,2Zn,4e,=2Zn,2,解析,以铂和锌为电极材料，植入人体做某种心脏病人的心脏起搏器的能源，正极是铂，负极是锌，电解质溶液是人体血液，工作时，负极锌被氧化，血液中的,O,2,得到电子被还原。正极的反应为,O,2,4e,2H,2,O=4OH,；负极的反应为,2Zn,4e,=2Zn,2,。,理解感悟,根据原电池反应书写电极反应式,若已知电池总反应式，要写电极反应式，一般处理方法是根据化合价变化规律先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应的阳离子,(,注意：,Fe,失电子一般变为,Fe,2,),，负极材料若是其他被氧化的物质，则失电子变为相应的氧化产物，然后再推断正极反应式，可利用总反应式与已知某一极的电极反应式作差推出。,返回,返回,1.,随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是,(,),A.,利用电池外壳的金属材料,B.,防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染,C.,防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品,D.,回收其中的石墨电极,B,1,2,3,4,5,解析,回收电池的主要目的是防止对环境的污染。,2.,下列有关电池的说法不正确的是,(,),A.,手机上用的锂离子电池属于二次电池,B.,铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极,C.,甲醇燃料电池可把化学能转化为电能,D.,锌锰干电池中，锌电极是负极,B,1,2,3,4,5,解析,电池中电子由负极流向正极，,B,项电子应从,Zn,电极流向,Cu,电极。,3.,已知空气,锌电池的电极反应为,锌片：,Zn,2OH,2e,=ZnO,H,2,O,；,碳棒：,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,，据此判断，锌片是,(,),A.,正极，被还原,B.,正极，被氧化,C.,负极，被还原,D.,负极，被氧化,1,2,3,4,5,D,A.,该电池工作时电能转化为化学能,B.,该电池中电极,a,是正极,C.,外电路中电子由电极,b,通过导线,流向电极,a,D.,该电池的总反应：,2H,2,O,2,=2H,2,O,4.,氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下所示。下列有关氢氧燃料电池的说法，正确的是,(,),1,2,3,4,5,燃料电池是将化学能转化为电能,a,极通入,H,2,发生氧化反应，是电池的负极,外电路中电子由负极流向正极，即由电极,a,通过导线流向电极,b,D,5.,钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为,2Fe,2H,2,O,O,2,=2Fe,2,4OH,。,负极反应式是,_,；,正极反应式是,_,。,1,2,3,4,5,2H,2,O,O,2,4e,=4OH,Fe,2e,=Fe,2,返回,