2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节第2课时化学电源课件新人教版选择性必修1202106251190.ppt

第2课时化 学 电 源课前自主学习课前自主学习学习任务一化学电池学习任务一化学电池任务驱动：任务驱动：电池已经在我们的生活中应用很广泛，手机的锂电池、照明用的锌锰一次电池已经在我们的生活中应用很广泛，手机的锂电池、照明用的锌锰一次电池等，你知道什么是原电池吗？原电池是怎么分类的？电池等，你知道什么是原电池吗？原电池是怎么分类的？1 1定义：定义：将将_变成电能的装置。变成电能的装置。化学能化学能2 2分类：分类：3 3优点：优点：化学电池的化学电池的_较高，供能稳定可靠。较高，供能稳定可靠。4 4判断电池优劣的主要标准：判断电池优劣的主要标准：(1)(1)比能量：即单位质量或单位体积所能比能量：即单位质量或单位体积所能_的多少。的多少。(2)(2)比功率：即单位质量或单位体积所能比功率：即单位质量或单位体积所能_的大小。的大小。(3)(3)电池的电池的_的长短。的长短。能量转换效率能量转换效率输出电能输出电能输出功率输出功率可储存时间可储存时间学习任务二一次电池学习任务二一次电池任务驱动：任务驱动：手表上的纽扣电池，手电筒照明用的电池，用完以后还需要定时更换，你手表上的纽扣电池，手电筒照明用的电池，用完以后还需要定时更换，你知道为什么吗？知道为什么吗？1 1锌锰干电池：锌锰干电池：(1)(1)碱性锌锰电池的构造碱性锌锰电池的构造(2)(2)工作原理工作原理负极：负极：_；正极：正极：_；总反应：总反应：_。(3)(3)特点：比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高，适用于大电流和特点：比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高，适用于大电流和连续放电。连续放电。ZnZn2OH2OH2e2e=Zn(OH)=Zn(OH)2 22MnO2MnO2 22H2H2 2O O2e2e=2MnO(OH)=2MnO(OH)2OH2OHZnZn2MnO2MnO2 22H2H2 2O=2MnO(OH)O=2MnO(OH)Zn(OH)Zn(OH)2 22 2银锌电池：银锌电池：(1)(1)纽扣式银锌电池的构造纽扣式银锌电池的构造(2)(2)工作原理工作原理负极：负极：ZnZn2OH2OH2e2e=Zn(OH)=Zn(OH)2 2；正极：正极：AgAg2 2O OH H2 2O O2e2e=2Ag=2Ag2OH2OH；总反应：总反应：_。(3)(3)特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。ZnZnAgAg2 2O OH H2 2O=Zn(OH)O=Zn(OH)2 22Ag2Ag3 3锂电池：锂电池：(1)(1)电极材料：电极材料：负极：负极：_；正极：；正极：_、CuOCuO、FeSFeS2 2等。等。(2)(2)特点：特点：_、_高、工作温度宽，可储存时间长。高、工作温度宽，可储存时间长。LiLiMnOMnO2 2比能量高比能量高电压电压学习任务三二次电池学习任务三二次电池任务驱动：任务驱动：我们日常骑的电动车，电池使用一段时间后充电可以继续使用，你知道电我们日常骑的电动车，电池使用一段时间后充电可以继续使用，你知道电池的工作原理吗？池的工作原理吗？二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生，又称二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生，又称_或或_。1 1铅蓄电池的构造：铅蓄电池的构造：负极：负极：_，正极：，正极：_，电解质溶液：，电解质溶液：_溶液。溶液。充电电池充电电池蓄电池蓄电池PbPbPbOPbO2 2H H2 2SOSO4 42 2工作原理：工作原理：(1)(1)放电时放电时负极：负极：_；正极：正极：_；总反应：总反应：_。24SO24SOPb(s)Pb(s) (aq)(aq)2e2e=PbSO=PbSO4 4(s)(s)PbOPbO2 2(s)(s)4H4H(aq)(aq) (aq)(aq)2e2e=PbSO=PbSO4 4(s)(s)2H2H2 2O(l)O(l)Pb(s)Pb(s)PbOPbO2 2(s)(s)2H2H2 2SOSO4 4(aq)=2PbSO(aq)=2PbSO4 4(s)(s)2H2H2 2O(l)O(l)(2)(2)充电时充电时铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。阴极：阴极：_；阳极：阳极：_；总反应：总反应：_。上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：_。24SO24SOPbSOPbSO4 4(s)(s)2e2e=Pb(s)=Pb(s) (aq)(aq)PbSOPbSO4 4(s)(s)2H2H2 2O(l)O(l)2e2e=PbO=PbO2 2(s)(s)4H4H(aq)(aq) (aq)(aq)2PbSO2PbSO4 4(s)(s)2H2H2 2O(l)=Pb(s)O(l)=Pb(s)PbOPbO2 2(s)(s)2H2H2 2SOSO4 4(aq)(aq)Pb(s)Pb(s)PbOPbO2 2(s)(s)2H2H2 2SOSO4 4(aq) 2PbSO(aq) 2PbSO4 4(s)(s)2H2H2 2O(l)O(l)3 3性能及应用：性能及应用：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活中应用广泛，缺点是电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活中应用广泛，缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境。比能量低、笨重、废弃电池污染环境。【想一想想一想】可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？学习任务四燃料电池学习任务四燃料电池任务驱动：任务驱动：氢气与氧气的反应为氧化还原反应，它们能制作原电池吗？如果能，氢气与氧气的反应为氧化还原反应，它们能制作原电池吗？如果能，则属于哪一类型的电池？则属于哪一类型的电池？1 1燃料电池的工作原理：燃料电池的工作原理：(1)(1)连续地将连续地将_(_(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体) )和和_的化学能直接转换成电能。的化学能直接转换成电能。(2)(2)电极材料本身电极材料本身_氧化还原反应。氧化还原反应。(3)(3)工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出。生成物不断地被排出。燃料燃料氧化剂氧化剂不参与不参与2 2燃料电池的优点：燃料电池的优点：(1)(1)能量转化率高能量转化率高燃料电池的能量转化率超过燃料电池的能量转化率超过_，普通燃烧过程能量转化率仅，普通燃烧过程能量转化率仅_多。多。(2)(2)污染污染_。80%80%30%30%小小3 3氢氧燃料电池：氢氧燃料电池：(1)(1)碱性电解质碱性电解质电极反应为电极反应为负极：负极：_；正极：正极：_；总反应：总反应：2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O O2H2H2 24OH4OH4e4e=4H=4H2 2O OO O2 22H2H2 2O O4e4e=4OH=4OH(2)(2)酸性电解质酸性电解质电极反应为电极反应为负极：负极：2H2H2 24e4e=4H=4H；正极：正极：_；总反应：总反应：2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O OO O2 24H4H4e4e=2H=2H2 2O O课堂合作探究课堂合作探究课堂素养达标课堂素养达标