设计化学电源.pptx

1 1、通过自主学习能说出常见化学电源、通过自主学习能说出常见化学电源的种类、工作原理和优缺点。的种类、工作原理和优缺点。2 2、通过课堂探究和小组交流正确书写、通过课堂探究和小组交流正确书写铅蓄电池、氢氧燃料电池的电极反应铅蓄电池、氢氧燃料电池的电极反应和总反应。和总反应。3 3、通过学习各类电池的实际应用感受化学给人类带来的进步和文明、认识废旧电池对环境的危害，树立环保意识。第1页/共21页1 1、生活中，你接触过哪些电池？、生活中，你接触过哪些电池？2 2、可以从哪些角度评判电池的优劣？、可以从哪些角度评判电池的优劣？3 3、你能根据电池特点对化学电源进行、你能根据电池特点对化学电源进行 分类、举例吗？分类、举例吗？第一环节:初识电池第2页/共21页形形色色的电池形形色色的电池第3页/共21页1 1、生活中，你接触过哪些电池？、生活中，你接触过哪些电池？2 2、可以从哪些角度评判电池的优劣？、可以从哪些角度评判电池的优劣？3 3、你能根据电池特点将其分类、举例吗、你能根据电池特点将其分类、举例吗？第一环节：初识电池第4页/共21页 第二环节：探究与发现 走进电池内部世界第5页/共21页锌锰干电池锌锰干电池1 1、酸性锌锰干电池的正负极材料是什么？酸性锌锰干电池的正负极材料是什么？2 2、已知碱性锌锰干电池的总反应为：已知碱性锌锰干电池的总反应为：ZnZnMnOMnO2 2H H2 2O=ZnOO=ZnOMn(OH)Mn(OH)2 2据此判断该电池在据此判断该电池在正负极上发生反应的物质以及反应产物，尝试写正负极上发生反应的物质以及反应产物，尝试写出负极的电极反应。出负极的电极反应。3 3、酸性锌锰干电池、碱性锌锰干电池的优缺点。、酸性锌锰干电池、碱性锌锰干电池的优缺点。第6页/共21页缺点：缺点：单位重量电极材料释放的电能低、废弃电池污单位重量电极材料释放的电能低、废弃电池污染环境染环境优点优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉价格低廉铅蓄电池铅蓄电池第7页/共21页铅蓄电池铅蓄电池第8页/共21页 负极：Pb+SO42-2e-=PbSO4 正极：PbO2+SO42-+4H+2e-=PbSO4+2H2O放电过程放电过程(原电池原电池)阴极：PbSO4+2e-=Pb+SO42-阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+充电过程充电过程 (电解电解)总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O铅蓄电池铅蓄电池【思考】【思考】充电过程中，Pb、PbO2两极分别接电源的哪一极？第9页/共21页 汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时其电池反应如下PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据此反应判断，下列叙述中正确的是 （）APb是正极 B电池放电时，溶液酸性增强C负极反应是Pb+SO42-2e-=PbSO4 DPbO2得电子，被氧化C第10页/共21页使用氢氧燃料电池动力的法国产标致TAXITAXI同济大学研制的燃料电池汽车超越3号我国自主研发的燃料电池车神舟六号燃料电池发电系统第11页/共21页原理：工作时发生的仍然是氧化还原反应原理：工作时发生的仍然是氧化还原反应特点：工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的，特点：工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的，同时将电极产物不断排出电池。优点：燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能优点：燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的的“能量转换器能量转换器”，能量转换率很高，可以连续使用，污染轻。，能量转换率很高，可以连续使用，污染轻。缺点：体积较大、附属设备多缺点：体积较大、附属设备多燃料电池燃料电池第12页/共21页氢氧燃料电池氢氧燃料电池酸性电解质（酸性电解质（H2SO4）负极：负极：2H2-4e-=4H+正极：正极：O2+4H+4e-=2H2O总反应：总反应：2H2+O2=2H2O碱性电解质（碱性电解质（KOH）负极负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O正极正极:O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:2H2+O2=2H2O第13页/共21页写出甲烷燃料电池（电解质溶液为写出甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH）的总反应和电极反应。的总反应和电极反应。总反应：总反应：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O正极：正极：2O2+8e-+4H2O=8OH-负极：负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O第14页/共21页第三环节：众议电池功与过 展望电池的未来第15页/共21页你你 知知 道道 吗吗1、一节一节1 1号电池腐烂产生的有毒物质能使号电池腐烂产生的有毒物质能使1m1m2 2土地失去使用价值土地失去使用价值一粒纽扣电池可污染一粒纽扣电池可污染6060万升水，相当于一个人一生的用水量万升水，相当于一个人一生的用水量废旧电池渗出的重金属造成水体污染，威胁人类健康，废酸废碱使土地酸废旧电池渗出的重金属造成水体污染，威胁人类健康，废酸废碱使土地酸化、盐碱化，化、盐碱化，电池生产每年耗电池生产每年耗15.615.6万吨锌，万吨锌，22.622.6万吨二氧化锰，万吨二氧化锰，20802080吨铜，吨铜，2.72.7万吨氯万吨氯化锌，化锌，7.97.9万吨氯化铵，万吨氯化铵，4.34.3万吨碳棒万吨碳棒联系生活实例，举例说明电池的功与过思考我们应该怎么做第16页/共21页减减 少少 污污 染染节节 约约 资资 源源第17页/共21页第四环节：归纳总结收获多第四环节：归纳总结收获多情感能力知识你第18页/共21页4 4、（20162016新课标新课标III)III)锌锌空气燃料电池可用作电动车空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为动力电源，电池的电解质溶液为KOHKOH溶液，反应为溶液，反应为2Zn+O2Zn+O2 2+4OH+4OH+2H+2H2 2O=2Zn(OH)O=2Zn(OH)4 422。下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A A充电时，电解质溶液中充电时，电解质溶液中K K+向阳极移动向阳极移动B B充电时，电解质溶液中逐渐减小充电时，电解质溶液中逐渐减小C C放电时，负极反应为：放电时，负极反应为：Zn+4OHZn+4OH2e2e =Zn(OH)=Zn(OH)4 422 D D放电时，电路中通过放电时，电路中通过2mol2mol电子，消耗氧气电子，消耗氧气22.4L22.4L（STPSTP）C第19页/共21页 谢谢谢谢第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页