人教版化学《化学电源》ppt课件完美版.pptx

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1、-1-第第2 2课时课时发展中的化学电源发展中的化学电源课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试1.生活中常见的化学电源有锂离子电池、铅蓄电池、干电池、镍镉电池等。2.随意丢弃废旧电池的主要危害是重金属污染。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试一、干电池一次性电池特点:放电后不能再充电。课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试二、充电电池二次电池特点:在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态。三、燃料电池1.原理:利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为电能。2.与其他电池的区别:由外设装备提供燃料和氧化剂等,电极只起导电作用。课前篇自主

2、预习知识铺垫新知预习自主测试1.判断下列说法是否正确。正确的画“”,错误的画“”。(1)手机上用的锂离子电池属于二次电池。()(2)锌锰干电池中,锌电极是正极。()(3)甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极,发生还原反应。()解析:(1)锂离子电池是可充电的二次电池。(2)锌锰干电池中,锌电极失电子,是负极。(3)燃料电池中,通入甲烷的一极为负极,甲烷失电子,发生氧化反应生成CO2。答案:(1)(2)(3)课前篇自主预习知识铺垫新知预习自主测试2.“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极,向极板上滴加食盐水后电池便可工作,电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列关于该电池的说

3、法错误的是()A.镁片作为负极B.正极发生氧化反应C.电池工作时镁片逐渐被消耗D.食盐水作为电解质溶液解析:根据原电池反应式可知,Mg元素化合价由0价变为+2价,所以Mg失电子作负极,A项正确;正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,正极发生的是还原反应,B项错误;Mg作负极,电极反应为Mg-2e-=Mg2+,所以电池工作时镁片逐渐被消耗,C项正确;该原电池中,电解质溶液是食盐水,D项正确。答案:B2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张P

4、PT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练常见的化学电源常见的化学电源问题探究问题探究1.你知道铅蓄电池中的正、负极材料和电解质溶液是什么吗?答案:负极为Pb;正极为PbO2;电解质溶液为硫酸溶液。2.燃料电池电极有什么特点?答案:两个电极一般都是惰性电极,只起导电作用。2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练知识归纳知识归纳1.几种电池的特点 2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学

5、年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练2.化学电源满足的一般规律(1)化学电源就是把化学能转变成电能的装置,但实际工作时,化学能不可能完全转变成电能,有一部分化学能会转化成热能等其他形式的能量。(2)电源的负极反应是还原剂失去电子发生氧化反应,负极是电子流出,电流流入的一极;电源的正极反应是氧化剂得到电子发生还原反应,正极是电子流入,电流流出的一极。(3)电子只通过导线,不通过溶液,溶液中是阴、阳离子定向移动形成电流。2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2

6、020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练素能应用素能应用典例典例1下列有关电池的叙述不正确的是()A.水果电池是方便实用的家用电池B.铅蓄电池是一种常用的二次电池C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D.锌锰干电池工作一段时间后,锌外壳逐渐变薄解析:水果电池产生的电流非常微弱且不能连续长时间放电,不能作为家用电池;铅蓄电池是一种常用的二次电池,氢氧燃料电池产物为水,无污染;锌锰干电池工作时,Zn放电被消耗,故工作一段时间后锌外壳会逐渐变薄

7、,B、C、D三项正确,A项错误。答案:A2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练提能训练提能训练1如图所示是几种常见的化学电源示意图,有关说法正确的是()2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练A.上述电池分别属

8、于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池工作时,H+向锌筒移动C.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207gD.氢氧燃料电池的正负电极活泼性必须不同解析:由图中信息可知,题中所给电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池,A项正确;在干电池中,Zn作负极,石墨电极为正极,H+向正极石墨电极移动,B项错误;忽略了硫酸铅在电极上析出,电极质量应该增加而非减少,C项错误;氢氧燃料电池的正负电极只起导电作用,不参与反应,正负电极活泼性可以相同,D项错误。答案:A2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化

9、学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练原电池电极反应式的书写方法原电池电极反应式的书写方法问题探究问题探究1.根据铅蓄电池的正、负极材料和电解质,写出各电极反应。2.写出氢氧燃料电池在碱性介质中的电极反应。3.如何根据原电池的总反应判断原电池的正、负极?正极反应、负极反应和总反应之间有什么关系?答案:发生氧化反应的一极是原电池的负极,发生还原反应的一极是原电池的正极。总反应=负极反应+正极反应。2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源

10、 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练知识归纳知识归纳原电池电极反应的书写方法1.根据原电池的装置书写电极反应(1)负极:若负极材料本身被氧化,其电极反应有两种情况:第一种情况是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应,此时的电极反应可表示为M-ne-=Mn+。第二种情况是负极金属失电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应,此时的电极反应要将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起,如铅蓄电池的负极反应为若负极材料本身不反应,如燃料电池,在书写负极反应式时,要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶

11、液中的反应叠加在一起书写,如碱性介质中氢氧燃料电池的负极反应为H2+2OH-2e-=2H2O。(2)正极:当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时,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。2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练2.根据原电池反应书写电极反应(1)根据化合价升降,找出发生氧化反应和还原反应的物质,确定正负极产物。(2)利用得失电子守恒,确定参与氧化还原反应物质的计量数。(

12、3)利用电荷守恒、原子守恒调节其他物质的化学计量数。3.原电池总反应的书写两电极反应得失电子数相等时,将两电极反应相加即得原电池总反应。4.书写电极反应应注意电解质溶液的影响酸性溶液反应物、生成物中均无OH-;碱性溶液反应物、生成物中均无H+;水溶液中不能出现O2-。2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练素能应用素能应用典例典例2燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转

13、变为电能的装置,若电解质溶液是强碱溶液,下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是()答案:D2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练答案:D课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练 提能训练提能训练3可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气中的O2为正极反应物。下列说法正确的是()课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练答案:A课堂篇探

14、究学习探究一探究二随堂演练1.废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。某同学想变废为宝,他的以下想法你认为不正确的是()A.把锌皮取下洗净用于实验室制氢气B.石墨棒取出洗净用作电极C.把铜帽取下洗净回收利用D.电池内部填有NH4Cl等化学物质,将废电池中的黑色糊状物作化肥用解析:电池内部的黑色糊状物中含有重金属离子,能污染水和土壤。答案:D课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练2.我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系,下列叙述错误的是()A.放电时,a极锂的化合价发生变化B.外电路电流的方向为a到bC.a为电池的正极D.放电时,溶液中Li+从b向a

15、迁移解析:放电时,a电极为正极,LiMn2O4中锰元素化合价发生变化,锂的化合价不变,b电极为负极,外电路电流的方向为a到b,A项错误,B、C项正确;b电极Li失电子产生Li+,a电极为正极,所以溶液中Li+从b向a迁移,D正确。答案:A2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练3.右图是土豆电池的示意图。土豆电池工作时,下列有关说法正确的是()A.Fe作负极,电极反应为Fe-3e-=Fe3+B.Cu作正

16、极,Cu片质量减少C.电子由Fe经导线流向Cu片D.实现了电能向化学能的转化解析:Fe作负极,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故A错误;Cu作正极,Cu片质量不变,故B错误;外电路电子由Fe经导线流向Cu片,故C正确;土豆电池实现了化学能向电能的转化,故D错误。答案:C2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练4.如图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是()A.a极是负极B.供电时的总反

17、应为2H2+O2=2H2OC.电子由b通过灯泡流向aD.氢氧燃料电池是环保电池解析:a电极发生反应H2-2e-=2H+,故电子应由a通过灯泡流向b。答案:C2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练5.右图是甲醇(CH3OH)燃料电池的化学原理示意图,下列判断不正确的是()A.电极A为电池负极B.电极B表面上发生还原反应C.工作一段时间溶液pH保持不变D.燃料电池工作时不会出现火焰解析:在原电池中较活泼的

18、金属作负极,失去电子发生氧化反应。电子经导线流入到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子发生还原反应。所以在甲醇燃料电池中,甲醇在负极通入,氧气在正极通入,即电极A是负极,电极B是正极。由于氧气和甲醇不直接接触,不可能产生火焰,D正确。因为反应后会生成碳酸钾,消耗氢氧化钾,因此溶液的碱性降低,选项C是错误的。答案:C2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)课堂篇探究学习探究一探究二随堂演练6.Zn-MnO2

19、干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是。电池工作时,电子流向(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速其电极的腐蚀,其主要原因是。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的(填代号)。A.NaOHB.ZnC.FeD.NH3H2O解析:(1)负极是失电子的一极,Zn失电子,电子由负极经外电路流向正极。(2)锌可还原出铜,锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质,所以应选Zn将Cu2+置换为单质而除去。答案:(1)Zn(或锌)正极(2)锌可还原出铜,锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀B2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)2.2 第2课时发展中的化学电源 课件-2020-2021学年人教版高中化学必修二(共27张PPT)