化學(xué)電源課件【高效課堂+備課精研】 上學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池第二課時化學(xué)電源普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池攝像機專用電池“神七”用太陽能電池二、化學(xué)電源原電池的構(gòu)成要素還原劑-氧化反應(yīng)、氧化劑-還原反應(yīng)電極反應(yīng)：電極材料（金屬或石墨）：電子導(dǎo)體或作還原劑離子導(dǎo)體（如電解質(zhì)和鹽橋）：內(nèi)電路，實現(xiàn)離子定向遷移電子導(dǎo)體（如導(dǎo)線）：外電路，實現(xiàn)電子定向轉(zhuǎn)移A原電池電流表e－e－－＋發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)負極正極離子導(dǎo)體陽離子遷移方向陰離子遷移方向鹽橋A原電池電流表e－e－－＋發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)負極正極離子導(dǎo)體陽離子遷移方向陰離子遷移方向鹽橋任務(wù)一認(rèn)識普通鋅錳干電池1、一次電池問題1:結(jié)合圖片分析，電極反應(yīng)中的還原劑和氧化劑、電極材料、離子導(dǎo)體。問題2：普通鋅錳干電池放電時發(fā)生的總反應(yīng)為：2MnO2+Zn+2NH4Cl=2MnO（OH）+Zn(NH3)2Cl2請寫出正負極電極反應(yīng)。負極：Zn-2e－＝Zn2+正極：2NH4++2e－+2MnO2＝2MnO（OH）+2NH3↑

優(yōu)點：制作簡單、價格便宜。缺點：放電時間短，電壓下降快。堿性鋅錳干電池問題1:結(jié)合圖片分析，電極反應(yīng)中的還原劑和氧化劑、電極材料、離子導(dǎo)體。問題2：堿性鋅錳干電池的電極總反應(yīng)為：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。請寫出正負極電極反應(yīng)式。負極：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正極：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－除顫器

植入式心臟復(fù)律除顫器（Implantablecardiacdefibrillator,ICD）鋰一次電池一種用于心臟起博器的微型電池，具有容量大、壽命長和電壓穩(wěn)定特點。該電池的電極材料分別是石墨和鋰，電解質(zhì)溶液為等物質(zhì)的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2中形成的溶液。這種電池的總反應(yīng)為8Li+3SOCl2＝6LiCl+Li2SO3+2S，則該電池的負極反為：,正極反應(yīng)為：.

8Li-8e-=8Li+

3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-

2．二次電池——充電電池

二次電池又稱可充電電池或蓄電池，是一類放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池。任務(wù)二認(rèn)識二次電池問題：請結(jié)合圖片寫出電極反應(yīng)方程式？放電反應(yīng)原理①負極反應(yīng)式是____________________________；②正極反應(yīng)式是____________________________；總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。③放電過程中，負極質(zhì)量的變化是增大，電解質(zhì)溶液pH的變化是增大。鋰二次電池其它二次電池：燃料電池一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電源。氫氧燃料電池

氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料(H2)和氧化劑(O2)，分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電池總反應(yīng)式是2H2＋O2===2H2O3.燃料電池任務(wù)三認(rèn)識燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+O2=2H2O酸性負極正極堿性負極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)介質(zhì)電池反應(yīng)：

2H2+Ｏ２=2H2O

負極正極負極

正極2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O固體燃料電池甲烷燃料電池

電解質(zhì)H2SO4

KOH

負極反應(yīng)正極反應(yīng)總反應(yīng)CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

O2+4e-+4H+=2H2OCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OO2+4e-+2H2O=4OH-

CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O1.危害:廢舊電池中常含有重金屬、酸和堿等物質(zhì),如隨意丟棄,會對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成危害。2.處理方法:回收處理。任務(wù)四廢舊電池的危害與處理

電池在許多方面都有應(yīng)用，軍事上應(yīng)用,移動裝置上的應(yīng)用，居民家庭的應(yīng)用，空間領(lǐng)域的應(yīng)用，固定的應(yīng)用，運輸上的應(yīng)用等。一顆鈕扣電池就能污染大約60萬升水，相當(dāng)于一個人一生的用水量，一節(jié)1號電池爛在土壤中，能使1平方米的土地失去農(nóng)業(yè)利用價值。早在1971年召開的國際環(huán)境會議上，就提出了對環(huán)境污染最嚴(yán)重的五大害：汞、鎘、鉛、滴滴涕（DDT）和多氯聯(lián)苯（PCB），其中與電池污染相關(guān)的就有三種，即汞、鎘、鉛。上述三種金屬廣泛存在于電池中，使用者丟棄后，電池在環(huán)境中自然腐蝕，大部分有害物質(zhì)以各種形態(tài)進入環(huán)境中，直接污染水資源，再通過食物鏈進入人體，危害著人們的健康生活。既可以減少環(huán)境污染，又可以節(jié)約資源。1、關(guān)于鉛蓄電池的說法中正確的是(

)A．在放電時，正極發(fā)生的反應(yīng)是：Pb＋SO42－===PbSO4＋2e－B．在放電時，該電池的負極材料是鉛板C．在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D．在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是：PbSO4＋2e－===Pb＋SO42－2、在堿性鋅錳干電池中，已知氫氧化鉀為電解質(zhì)，發(fā)生的電池總反應(yīng)式為：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。下列關(guān)于該電池的電極反應(yīng)，正確的是(

)A．負極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋B．負極反應(yīng)為Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋C．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOHD．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－3、科學(xué)家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池正極反應(yīng)為(

)A．O2＋4H＋＋4e－===2H2OB．H2－2e－===2H＋C．O2＋2H2O＋4e－===4OH－

D．H2－2e－＋2OH－===2H2O4、鎳-鎘電池是一種可充電的“干電池”，使用壽命長達10～15年。其總反應(yīng)為Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。下列說法不正確的是(

)A．放電時，負極發(fā)生了氧化反應(yīng)，反應(yīng)為Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2B．充電時，陽極反應(yīng)為Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2OC．電池工作時，負極區(qū)pH增大，正極區(qū)pH減小D．該電池充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能5、固體氧化物燃料電池是以固體氧化鋯—氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2－)在其間通過。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是(

)A．有O2參加反應(yīng)的電極a為電池的負極B．電極b的電極反應(yīng)式為H2＋2e－＋O2－===H2OC．電極a的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－D