发展中的化学电源(必修二)ppt课件.pptx

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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量化学化学必修必修2第二课时第二课时第二节第二节 化学能与电能邻水实验学校 王良红发展中的发展中的化学电源化学电源经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能在右图所示的装置中，在右图所示的装置中，a的金属性比氢要强，的金属性比氢要强，b为碳棒，为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是关于此装置的各种叙述不

2、正确的是()A.碳棒上有气体放出，溶液的碳棒上有气体放出，溶液的pH增大增大 B.a是正极，是正极，b是负极是负极 C.导线中有电子流动，导线中有电子流动，电子从电子从a极流到极流到b极极 D.a极上发生了氧化反应极上发生了氧化反应B经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能学习目标学习目标1 1、认识研制新型电池的重要性。、认识研制新型电池的重要性。2 2、了解化学电源的分类、应用和发展前景。、了解化学电源的分类、应用和发展前景。3 3、会写常见电池的电池反应、会写常

3、见电池的电池反应经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能1、化学、化学电池有三大类型：电池有三大类型：、.一次性电池一次性电池 二次电池二次电池 燃料电池燃料电池 2、特点、特点：一次电池：不可充电，一次电池：不可充电，如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用的化学电池）如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用的化学电池）二次电池：可循环利用，二次电池：可循环利用，放电过程是将放电过程是将 能转化为能转化为 能；能；充电过程是将充电过程是将 能转化为能转化为 能。能。燃料电池

4、：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用，燃料电池：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用，最理想的燃料是最理想的燃料是 。a.产物产物为水，无污染为水，无污染b.与与其它能源比，反应相同质量，放出能量多其它能源比，反应相同质量，放出能量多c.来源来源广广化学化学 电电 电电 化学化学H2 一、发展中的化学电源经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能二、常见的化学电池二、常见的化学电池1.干电池干电池(一次性电池一次性电池)电极电极:ZnZn为负极为负极,碳棒为正极碳棒为正极电解

5、液电解液：NHNH4 4ClCl电极方程式：电极方程式：负极负极(Zn):(Zn):ZnZn2e2e-ZnZn2 2正极正极(C)(C)：2NH2NH4 4+2e+2e-=2NH2NH3 3 +H+H2 2(1)酸性锌锰干电池2Zn+4NH4Cl+4MnO2Zn(NH3)4Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O电池总反应方程式电池总反应方程式：(使用寿命使用寿命短，易短，易泄漏泄漏)2 2MnOMnO2 2 +H H2 2=Mn=Mn2 2O O3 3+H+H2 2O O副反应：副反应：Zn2+4NH3=Zn(NH3)42+经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其

6、受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能（2 2）碱性锌锰干电池）碱性锌锰干电池:电极电极:电解液电解液：负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn+2OHZn+2OH-2e-2e-Zn(OH)Zn(OH)2 22MnO2MnO2 2+H+H2 2O+2eO+2e-Mn Mn2 2O O3 3+2OH+2OH-Zn+2MnOZn+2MnO2 2+H+H2 2O O Zn(OH)Zn(OH)2 2+Mn+Mn2 2O O3 3KOHKOHZnZn为负极为负极,碳棒为正极碳棒为正极经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要

7、求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能(3)(3)银银锌电池锌电池ZnZn为负极为负极,Ag,Ag2 2O O为正极为正极 电解液电解液:KOH:KOH溶液溶液电极反应式电极反应式:负极负极:正极正极:总反应式总反应式:ZnZn2OH2OH2e2e-Zn(OH)Zn(OH)2 2AgAg2 2O OH H2 2O O2e2e-2Ag2Ag2OH2OHZnZnAgAg2 2O OH H2 2O O2Ag2AgZn(OH)Zn(OH)2 2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔

8、偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能(4)(4)海水海水电池电池4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 思考思考 指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反应式和总反应式。应式和总反应式。负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：（AlAl）：）：4Al-12e-=4Al4Al-12e-=4Al3+3+（石墨）（石墨）3O3O2 2+6H+6H2 2O+12eO+12e =12OH=12OH19911991年我国首创的以铝年我国首创的以铝空气空气海水组成的新型电池，海水组成的新型电池，可用于航标灯中。可用于

9、航标灯中。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能2.2.充电电池充电电池（又称二次电池，能够（又称二次电池，能够重复使用）重复使用）(1)(1)铅蓄电池铅蓄电池:电极：电极：PbPb为负极为负极,PbO,PbO2 2为正极为正极.电解液电解液:30%30%的的H H2 2SOSO4 4溶液溶液电极反应式电极反应式:负极：负极：正极正极:总电池反应总电池反应:放电时：放电时：为原电池为原电池PbPbSOSO4 42-2-2e2e-PbSOPbSO4 4PbOPbO2

10、24H4HSOSO4 42 22e2e-PbSOPbSO4 42H2H2 2O OPbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 42PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能阴极阴极(Pb)(Pb)：PbSOPbSO4 4 2e2e-PbPbSOSO4 42-2-阳极阳极(PbO(PbO2 2)：PbSOPbSO4 42H2H2 2O O2e2e-PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 2总电解反应总电解反应:2Pb

11、SO2PbSO4 42H2H2 2O=PbOO=PbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4通电通电充电时：充电时：为电解池为电解池PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O放电放电充电充电 2PbSO2PbSO4 42H2H2 2O PbOO PbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4放电放电充电充电经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能(2)镍镍镉充电电池：镉充电电池：负极：负极：负极：负极：

12、正极：正极：正极：正极：电解质：电解质：电解质：电解质：应用应用应用应用：CdNiO(OH)KOH具有残留性记忆，可重复使用具有残留性记忆，可重复使用500次以上，次以上，体积小；但体积小；但镉有致癌作用镉有致癌作用,如不回收，会产如不回收，会产生严重生严重污染污染;广泛用于收录机、无线对讲机、广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等电子闪光灯、电动剃须刀等.镍镍镉镉电电池池镉有致癌作用，有被镉有致癌作用，有被镍氢电池镍氢电池取代的趋势。取代的趋势。总反应式：总反应式：NiO(OH)+Cd+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2放电放电充电充电经营者提供商品或者服务有欺诈行为的

13、，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能(3)(3)锂离子电池锂离子电池特点：特点：用途：用途：负极：正极：总反应：（绿色电池）（绿色电池）高能电池，质量轻，贮存时间长等。高能电池，质量轻，贮存时间长等。现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、机、手表、心脏起搏器心脏起搏器等低功耗电器的等低功耗电器的主流。主流。2Li-2e =2Li+I2+2e =2I2Li+I2=2LiI经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金

14、额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能3、燃料电池、燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。可供选择的燃料很多，可供选择的燃料很多，如如:氢气氢气、烃类、肼、甲醇、氨、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的煤气等液态或气态的燃料燃料。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第

15、二节第二节 化学能与电能化学能与电能（1）氢氧）氢氧燃料电池燃料电池电极电极:Pt制作的惰性电极制作的惰性电极经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能介质介质电池反应：电池反应：2H2+=2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-氢氧燃料电池在不同电解质时的电

16、极反应氢氧燃料电池在不同电解质时的电极反应一定要会判断：酸性有一定要会判断：酸性有H+(肯定没肯定没OH-）；碱性碱性有有OH-(肯定没肯定没 H+）经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能该该电池用金属铂片插入电池用金属铂片插入KOH溶液溶液中作电极中作电极，又在又在两极上分别通甲烷和两极上分别通甲烷和氧气。氧气。（2）CH4燃料电池燃料电池CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-8OH-CH4+2O2+2KOHK2CO3+3H2O负极：

17、负极：正极：正极：总反应：总反应：经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能1电极反应式的书写电极反应式的书写(1)负极反应式的书写负极反应式的书写活泼金属作负极时，电极本身被氧化：活泼金属作负极时，电极本身被氧化：若生成的阳离子不与电解质溶液反应，若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可其产物可直接写为金属阳离子，直接写为金属阳离子，如：如：Zn2e=Zn2，Cu2e=Cu2。若生成的金属阳离子与电解质溶液反应若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反，其电极反应

18、式为两反应合并后的反应式应式为两反应合并后的反应式如：如：MgAl(KOH)原电池，原电池，负极反应式为：负极反应式为：Al3e4OH=AlO22H2O；铅蓄电池负极反应式：；铅蓄电池负极反应式：Pb2e SO42=PbSO4。三、电极反应式、原电池反应式的书写三、电极反应式、原电池反应式的书写(见资料书见资料书P45-46)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能(2)正极反应式的书写正极反应式的书写首先判断在正极发生反应的物质。首先判断在正极发生反应的物质。a.当

19、当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种粒子；中的某种粒子；b.当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的溶液中的O2。负极本身不反应时负极本身不反应时，常见书写方法为：，常见书写方法为：氢氧氢氧(酸性酸性)燃料电池，负极反应式为：燃料电池，负极反应式为：H22e=2H氢氧氢氧(碱性碱性)燃料电池，负极反应式为：燃料电池，负极反应

20、式为：H22e2OH=2H2O经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能2原电池反应式的书写原电池反应式的书写两电极反应式，得失电子数相等时，将两电极反两电极反应式，得失电子数相等时，将两电极反应式相加即得原电池反应式。应式相加即得原电池反应式。然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写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，若反应也要书写叠加式。题，若反应也要书写叠加式。如：

21、氢氧如：氢氧(酸性酸性)燃料电池，正极反应式为：燃料电池，正极反应式为：O24e4H=2H2O氢氧氢氧(碱性碱性)燃料电池，正极反应式为：燃料电池，正极反应式为：O24e2H2O=4OH经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件正极(C)负极反(Fe)总反应其他反应水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+水膜呈酸性水膜呈酸性2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+Fe2+2

22、OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2补充补充经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 1、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电过程可以表示为：其充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O，则此电，则此电 池放电时，负极上发生反应的物质是（池放电时，负极上

23、发生反应的物质是（）（A）Ag （B）Zn(OH)2 （C）Ag2O （D）ZnD练习练习经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能2.某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为原电池时，锌为负极，则该金属可能为()A铝铝 B铜铜 C锡锡 D硅硅3.已知空气已知空气-锌电池的电极反应为：锌电池的电极反应为：锌片：锌片：Zn+20H-2e-=ZnO+H20 石墨：石墨：02+2H20+4e-=40

24、H-根据此判断，锌片是根据此判断，锌片是()A负极，并被氧化负极，并被氧化 B负极，并被还原负极，并被还原 C正极，并被氧化正极，并被氧化 D正极，并被还原正极，并被还原AC经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能4.X，Y，Z都是金属，把都是金属，把X浸浸 Z的硝酸溶液中，的硝酸溶液中，X的表的表面有面有Z析出，析出，X与与Y组成原电池时，组成原电池时，Y为负极。为负极。X，Y，Z三种金属的活动性顺序为三种金属的活动性顺序为()AXYZ BXZY CYXZ DYZX

25、5.对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中，当导线对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是电子通过时，理论上的两极变化是()锌片溶解了锌片溶解了32.5 g锌片增重锌片增重32.5 g铜片上析铜片上析出出l g H2 铜片上析出铜片上析出1 mol H2 A和和 B和和 C和和 D和和C CA A经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能6.据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，据报道，锌电池可能取代目前广泛使用

26、的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为：为：2Zn+O2 2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是()A.锌为正极，空气进入负极反应锌为正极，空气进入负极反应 B.负极反应为负极反应为Zn 2e-Zn2+C.正极发生氧化反应正极发生氧化反应 D.电解液肯定是电解液肯定是强酸强酸B经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能7.下列叙述中正确的是下列

27、叙述中正确的是()A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B.由由Cu、Zn做电极与做电极与CuSO4溶液组成的原电池中溶液组成的原电池中Cu是负极是负极C.马口铁马口铁(镀锡铁镀锡铁)破损时与电解质液接触锡先被腐蚀破损时与电解质液接触锡先被腐蚀D.铜锌原电池工作时，若有铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就锌被溶解，电路中就 有有0.4mol电子通过电子通过D经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 化学能与电能化学能与电能8、一种新型燃料

28、电池，一极通入空气，另一极通入丁、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆的氧化锆(ZrO2)晶晶体，在熔融状态下体，在熔融状态下能传导能传导O2。下列对该燃料电池。下列对该燃料电池说法正确的是说法正确的是()A电池的总反应是：电池的总反应是：2C4H10+13O28CO2+10H2O B在熔融电解质中，在熔融电解质中，O2由负极移向正极由负极移向正极 C通入空气的一极是正极，电极反应为：通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e=2 O2 D通入丁烷的通入丁烷的极是正极，电极反应为：极是正极，电极反应为：C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2OAC经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一节第一节 化学能与热能化学能与热能作作 业业完成完成课时作业课时作业12发展中的化学电源发展中的化学电源