1、關于高一化學必修第二章第二節化學能與電能教學第一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月第二節 化學能與電能一、化學能與電能的相互轉化第二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 電能是現代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。第三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月思考與交流 在你的生活與學習中，或你了解的范圍里，還有那些需要使用電池的產品或器具？各使用什么樣的電池？電池的廣泛應用第四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月估計在2050年火電仍居首位 火電，又稱為火力發電。那么，火究竟是如何轉化為電？2001年我國發電總量構成圖第五張

2、，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月化學能熱能機械能電能燃燒蒸汽發電機1.火力發電的原理一、化學能與電能的相互轉化第六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月2.火力發電的利弊分析 思考1：火力發電有何利與弊？燃料燃燒轉化為電能后，社會中應用最廣泛、使用最方便。利弊產生二氧化硫和氮的氧化物，導致空氣污染，也會造成酸雨，破壞生態環境；會產生二氧化碳，會使地球的溫室效應惡化。 思考2：假設你是電力工程師，面對這些利弊，你會如何應對呢？a、改進火力發電b、研究新的發電方式 方式之一就是嘗試將化學能直接轉化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環節能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方

3、便。第七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月化學能電能？（閱讀教材P40頁，回答問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從還原劑區域流向氧化劑區域。4、考慮氧化反應和還原反應發生的條件和環境，化學物質的選擇。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。第八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月3.原電池：把化學能轉變為電能的裝置。實驗2-4原電池原理的動畫模擬化學能電能？第九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電極材料

4、現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失得Zn2e- Zn2+2H+ 2e- H2負極正極Zn+ 2H+ Zn2+ + H2有氣體產生Zn片溶解第十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月與 原 電 池 相 關 的 概 念1.電路：外電路內電路電子流向：失電子的一極流向得電子的一極電流方向：與電子流動方向相反陰離子流動方向與電子流動方向一致陽離子流動方向與電流方向一致2.電極：正極：電子流入的一極（Cu）負極：電子流出的一極（Zn）3.電極反應式：正極： 2H+ 2e- H2負極： Zn2e- Zn2+4.總反應式：Zn+ 2H+ Zn2+ + H2第十一張，PP

5、T共一百二十一頁，創作于2022年6月原電池“負極出電子，電子回正極”發生失電子的氧化反應發生得電子的還原反應一、原電池工作原理第二課時第十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月氧化反應Zn-2e-=Zn2+ 銅鋅原電池電解質溶液失e-,沿導線傳遞，有電流產生還原反應2H+2e-=H2陰離子陽離子總反應：負極正極 2H+2e-=H2Zn2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(離子方程式）（化學方程式）電極反應正極：負極：（氧化反應）（還原反應）第十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月探究討論:下列裝置能否作為原電池ZnZn與稀硫酸進行

6、實驗.Zn石墨與稀硫酸進行實驗.FeZn與稀硫酸進行實驗.CuZn與乙醇進行實驗.CuZn與一瓣柑桔(或一個蘋果)進行實驗.CuZn與硫酸銅溶液進行實驗.第十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電極材料介質同一容器現象能否形成原電池ZnZn稀硫酸Zn石墨FeZnCuZn乙醇CuZn一瓣柑桔CuZn硫酸銅溶液第十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月二、原電池的構成條件 1、兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導體）構成電極。 相對活潑的金屬作負極2、電解質溶液。3、電極用導線相聯構成閉合回路。4、必須有自發進行的氧化還原反應。負極：電子流出的電極(較活潑的金屬)

7、正極：電子流入的電極(較不活潑的金屬、 石墨等)第十六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）第十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電極材料電子流向反應類型組 成 負 極 正 極 電解質相對活潑的金屬流出電子氧化反應酸、堿或鹽的溶液相對不活潑的金屬（或能導電的非金屬）流入電子還原反應原電池的組成復習第十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月普通鋅錳電池堿性電池 鎳鎘電池小型高性能燃料電池 鋰離子電池 鎳氫電池 第十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月干電池 上圖是鋅錳干電池第二十張，PPT共一百二十一頁

8、，創作于2022年6月干電池負極：Zn 2e- = Zn2+（負極）（正極）2NH4+ 2e- = 2NH3+H2總反應：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2正極：鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結構NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等第二十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月干電池負極：Zn 2e- = Zn2+（負極）（正極）正極：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2總反應：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(

9、NH3)4Cl2其他干電池：堿性鋅-錳干電池、銀-鋅紐扣電池等優點：攜帶方便缺點：電量小，污染大鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結構NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等第二十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月2、蓄電池（1）鉛蓄電池正極材料上涂有棕褐色的PbO2，負極材料是海綿狀的金屬鉛，兩極浸在H2SO4溶液中。寫出電極反應式。第二十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鉛蓄電池第二十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鉛蓄電池第二十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鉛蓄電池總反應：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

10、Pb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O負極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O第二十六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鉛蓄電池總反應：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O負極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O其他蓄電池：鎳-鎘蓄電池、銀-鋅蓄電池等優點：可反復使用 缺點：污染大第二十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 隨著用電器朝著小型化、多功能

11、化發展的要求，對電池的發展也提出了小型化、多功能化發展的要求。 體積小、性能好的堿性鋅錳電池應運而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變為離子導電性更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。第二十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月銀鋅電池正極殼填充Ag2O和石墨，負極蓋填充鋅汞合金，電解質溶液KOH。反應式為：2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O 寫出電極反應式。充電放電1970-1975, 開發了先進的銀鋅、鎳鎘電池技術。 1975-1983, 為美國海軍生產潛水艇用銀鋅電池。 1979-1987,為美國國家能源部發展電動車用的鎳

12、鋅電池。 1998-1992, 為美國海軍發展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。第二十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放電充電負極材料：Cd ，正極材料：涂有NiO2 ，電解質：KOH溶液。反應式如下：寫出電極反應式。第三十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月氫氧燃料電池第三十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月氫氧燃料電池Pt電極H2O2氫氧燃料電池模擬KOH航天技術上使用的一種電池，它具有高能、輕便、不污染環境等優點。用Pt做電極，KOH溶液做電解液，因其反應與氫氧燃燒相似，故稱為氫氧

13、燃燒電池。請寫出各電極的電極反應。若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應第三十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產物不斷排出電池第三十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月燃料電池 把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉化為電能的“能量轉換器” 2H2 + O2 = 2H2O點燃氫氧燃料電池多孔性金屬電極，具有催化性能第三十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月燃料電池 把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉化為電能的“能量轉換器”2 H2 + O2 = 2 H

14、2O點燃氫氧燃料電池 常見的燃料電池還有甲烷燃料電池、鋁-空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等優點：效率高、無污染，裝置可持續使用多孔性金屬電極，具有催化性能第三十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鋰電池 鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。第三十六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鋰電池干電池疊層電池紐扣電池各類電池第三十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月減 少 污 染節 約 資 源第三十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月練習1、請同學們根據原電池的原理，指出下列原電池的正極與負極分別是

15、什么？寫出電極反應式和總反應方程式。思考：若將該裝置中的電解質溶液換成氯化鐵溶液或鹽酸，又作何解答？第三十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月練習2判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.()()()2H+2e-H2負極：總反應：正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2第四十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月()()負極：正極：總反應：正極：負極：總反應：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e-Fe2+Cu2+2e-CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4第四十

16、一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 ()()負極：正極：總反應：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu第四十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月()()負極：正極：總反應：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2或 Fe+H2SO4FeSO4+H2第四十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月3.如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現象是4。試將下列兩個氧化還原反應分別設計成兩個原電池.Zn

17、+ 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag.2Fe3+Fe=3Fe2+( D )( ZnAgNO3C )( FeFe2(SO4)3C )A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B. 保持平衡狀態；C. 鐵圈向下傾斜；D. 銀圈向下傾斜；第四十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月思考 什么類型的化學反應可設計成原電池？ 理論上講，常溫下可自發進行的氧化還原反應都能設計成原電池。第四十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月小結化學電池的反應本質是氧化還原反應化學能化學電池氧化還原反應電能1、原電池原理；2、原電池形成條件；3、電極反應式的書寫。第四十六張，PPT共一百二十一頁，創作于2

18、022年6月作業：課本P4445 1、2第四十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月-ne-金屬原子 金屬陽離子被氧化金屬腐蝕的實質:知識拓展第四十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電流例如 條件 種類 相互關系 本質 有微弱的電流 無 鋼鐵腐蝕 2Fe3Cl22FeCl3 不純金屬或合金跟電解質溶液接觸發生原電池反應 電化腐蝕 化學腐蝕 化學腐蝕、電化腐蝕常同時發生，但電化學腐蝕更普遍，危害更大。 較活潑金屬被氧化 金屬被氧化 金屬與非電解質等直接發生化學反應 金屬腐蝕的種類 第四十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意

19、圖電化學腐蝕（1）析氫腐蝕 水膜酸性較強 H2OCO2 H2CO3 HHCO3- 正極(C)： 2H2e-H2 負極(Fe)：Fe2e-Fe2（2）吸氧腐蝕水膜酸性較弱或中性正極(C)：2H2OO24e-4OH負極(Fe)：Fe2e-Fe2第五十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 電極反應負極Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e

20、=4OH-總反應:Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯系第五十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月練 習如圖, 水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈 性，發生 腐蝕,電極反應式為：負極： ,正極： ； 若液面下降，則溶液呈 性，發生 腐蝕，電極反應式為：負極： 正極： 。（2）中性或堿性 吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 第五十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月原電池原理的應用1在輪船船殼水線以下部分

21、鑲上Zn塊，來防止船殼的腐蝕FeZnne-e-e-e-e-正極：被保護金屬負極：外加一種更活潑的金屬 第五十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月原電池原理的應用2請根據反應 2Fe 3+ Cu = 2Fe 2+ Cu2+設計原電池，你有哪些可行方案?AC CuFeCl3溶液第五十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月原電池設計思路：)能自發進行的氧化還原反應)通常須兩個活性不同的電極)電解質溶液)還原劑在負極失電子，發生氧化反應，氧化劑在正極得電子,發生還原反應4.化學電池的本質氧化還原反應第五十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒

22、與同濃度的稀硫酸反應的速率一樣嗎？為什么？假如要求你設計實驗來證明你的觀點，你的實驗方案是怎樣的？證據和結論又是什么？原電池原理的應用3第五十六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B原電池原理的應用4第五十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月(4)原電池原理的應用：

23、)利用原電池原理設計新型化學電池；)改變化學反應速率，如實驗室用粗鋅與硫酸反應制取氫氣；)進行金屬活動性強弱比較；)電化學保護法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護。如在鐵器表面鍍鋅。第五十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月病 例 分 析第五十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月病 例 分 析第六十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月病 例 分 析第六十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月你能為她開一個藥方嗎？第六十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月1-2.火力發電的原理及火力發電的利弊3.原電池：原 電 池 原 理原電池的構成條件

24、構成電極：兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導體）；電解質溶液；電極用導線相聯構成閉合回路；如何判斷正負極原電池原理的應用4.化學電池的本質-氧化還原反應小結第六十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )CAZnCuH2SO4CuZnA酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C DACuCuH2SO4原電池的判斷典型例題：第六十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月2.某金屬能跟稀鹽酸作用發出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是( )A.Mg B.Fe C.Al D.Cu原電池的工作原理B3.由銅鋅和稀硫酸組

25、成的原電池工作時，電解質溶液的 PH( )A.不變 B先變大后變小 C逐漸變大 D.逐漸變小C典型例題：第六十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月4.一個電池反應的離子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 該反應的的原電池正確組合是（ ）C原電池構成條件ABCD正極ZnCuCuFe負極CuZnZnZn電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl典型例題：第六十六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月科學工作者為心臟病人設計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進行工作，回答下列問題 （1）負極材料是_ 電極

26、反應式是_（2）正極材料是_ 電極反應式是_原電池電極反應式的書寫Zn2Zn - 4e- = 2Zn2+PtO2+2H2O + 4e- =4OH-典型例題：第六十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月(1)比較金屬活動性強弱。例1：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負極；A.甲和乙用導線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2氣放出；B.在氧化還原反應中，甲比乙失去的電子多；D.同價態的陽離子，甲比乙的氧化性強；（C）原電池原理應用：第六十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月(2)比較反應速率例2 ：下列制氫氣的反應速率最快的是粗

27、鋅和 1mol/L 鹽酸；B.A.純鋅和1mol/L 硫酸；純鋅和18 mol/L 硫酸；C.粗鋅和1mol/L 硫酸的反應中加入幾滴CuSO4溶液。D.（ D ）原電池原理應用：第六十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月(3)比較金屬腐蝕的快慢例3：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)原電池原理應用：第七十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月例4：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)第七十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月(4)判斷溶液pH值變化例5：在Cu-Zn原

28、電池中，200mLH2SO4 溶液的濃度為0.125mol/L , 若工作一段時間后，從裝置中共收集到 0.168L升氣體，則流過導線的電子為 mol,溶液的pH值變_？（溶液體積變化忽略不計）0.2解得：y 0.015 (mol)x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.75 答：0.015根據電極反應：正極：負極：Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得：2 2 22.4x y 0.168解：0.20.1252c(H+)余2H+ 2eH2大0.015原電池原理應用：第七十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月(5)原電池原

29、理的綜合應用例6：市場上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等。 “熱敷袋”啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕，啟用時，打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后，會發現有大量鐵銹存在?！盁岱蟠笔抢?放出熱量。2)炭粉的主要作用是 。3)加入氯化鈉的主要作用是 。4)木屑的作用是 。鐵被氧化與鐵屑、氯化鈉溶液構成原電池，加速鐵屑的氧化氯化鈉溶于水、形成電解質溶液使用“熱敷袋”時受熱均勻原電池原理應用：第七十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 拓展練習（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的 現象。 兩極反應式為：正極 ；負極 。 該裝置將 能轉化為 能。（2）

30、若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為 ，總反應方程為 。鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發生偏轉；2H+2e=H2Mg2e=Mg2+ 化學能電能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2第七十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月原電池分析電極反應式的書寫總反應方程式的書寫化學電池的反應本質：氧化還原反應原電池電極名稱的確定方法根據電極材料的性質確定。通常是活潑金屬是負極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極。根據電極反應的本身確定。失電子的反應氧化反應負極得電子的反應還原反應正極總結第七十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月謝謝大家第七十六張，PPT共一

31、百二十一頁，創作于2022年6月電極方程式的書寫各類電池簡介二、發展中的化學電源第七十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電池的種類鋰電池鋅錳電池鎳鎘電池鎳氫電池等等第七十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月伏打電池供電量小，電壓低，電流不穩定；攜帶不便實用電池供電量大，電壓高，電流穩定；安全、耐用、便攜；有特殊用途；便于回收、污染小。分類 1、不可充電電池如：干電池 2、充電電池又稱二次電池蓄電池 3、燃料電池第七十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鋰電池干電池疊層電池紐扣電池各類電池第八十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電池的用途電子鐘表

32、 、袖珍記數器 照相機、手機、攝像機、電動工具、電動自行車、家用電腦等。第八十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月1、干電池(普通鋅錳電池）干電池用鋅制桶形外殼作負極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作電解質溶液，還填充MnO2的黑色粉末吸收正極放出的H2，防止產生極化現象。電極總的反應式為：4NH4Cl+2Zn+2MnO2=Zn(NH3)4Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O請寫出各電極的電極反應。第八十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月干電池負極: Zn2e-Zn2 普通鋅錳干電池：（-）Zn ZnCl2、NH4Cl（

33、糊狀） 石墨(nO2)(+） 正極: 2NH4+2e-2NH3H2 總電池反應方程式 ：2NH4ClZnZnCl22NH3H2 缺點：放電量小，放電過程中易氣漲或漏液 改進后堿性鋅錳電池的優點： 電流穩定，放電容量、時間增大幾倍，不會氣漲或漏液。 H2O+4MnO22ZnZn(OH)2+ZnO2Mn2O3 二氧化錳的用途第八十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月1.寫出鋅錳干電池的電極反應和總化學反應方程式。負極正極總反應通常我們可以通過干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經不能正常供電了？_我們在使用干電池的過程中并沒有發現有氣體產生，請推測可能是干電池中的什么成分起了作用？Zn-2

34、e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2鋅筒變軟，電池表面變得不平整MnO2第八十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鋅錳堿性電池鋅錳堿性電池是一種新型的干電池。正極材料為MnO2 ,還原產物為Mn2O3 ,電解質是KOH溶液，其放電曲線如圖所示：請寫出電極反應式并分析其工作原理。該電池有何優點？優點: 工作電動勢穩定負極：Zn + 2OH2e- = Zn(OH)2正極：2MnO2 + H2O + 2 e- = Mn2O3 + 2OH 總： Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3第八十五張，PPT共一百二十

35、一頁，創作于2022年6月第八十六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月第八十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月2、充電電池蓄電池（1）鉛蓄電池 正極材料上涂有棕褐色的PbO2，負極材料是海綿狀的金屬鉛，兩極浸在H2SO4溶液中。寫出電極反應式。第八十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鉛蓄電池 特點：電壓高穩定，可反復使用，安全、方便、可靠。鉛易產生氫氣損耗，充電時需加水。 用途：汽車電源負極 PbSO42-2e-PbSO4正極 PbO24H+SO42-2e-2PbSO42H2O總反應方程式： PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O放電充電 第八十九

36、張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鉛蓄電池（原電池）工作時，總反應為Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,由此可以判斷：（1）原電池的電極材料：正極為_ 負極為_（2）兩極的電極反應式：正極為_負極為_（3）工作一段時間后，蓄電池里電解質溶液的pH_（填變大、變小、不變）PbO2PbPbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2OPb-2e-+SO42-=PbSO4變大充電放電第九十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月（2）銀鋅蓄電池 正極殼填充Ag2O和石墨，負極蓋填充鋅汞合金，電解質溶液KOH。反應式為：2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O

37、+H2O 寫出電極反應式。充電放電1970-1975, 開發了先進的銀鋅、鎳鎘電池技術。 1975-1983, 為美國海軍生產潛水艇用銀鋅電池。1979-1987,為美國國家能源部發展電動車用的鎳鋅電池。 1998-1992, 為美國海軍發展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。第九十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月銀-鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O放電充電此電池放電時，負極上發生反應的物質是（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD電極反應：負極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH

38、)2 正極：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-第九十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月（3）鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放電充電負極材料：Cd；正極材料：涂有NiO2，電解質：KOH溶液。反應式如下：寫出電極反應式。 特點：比鉛蓄電池耐用，可密封反復使用。 第九十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月鎳鎘可充電電池可發生如下反應：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電A. Cd （ A ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2電極反應：負

39、極：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正極：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-第九十四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月3、迷你型電池 優點：電壓高、穩定，低污染。 用途：手表、相機、心率調節器 HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）第九十五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月4、鋰電池鋰電池：（-）Li（S） LiI（晶片） I2(+） 用途：質輕、高能、高工作效率、高穩定電壓?？墒褂檬甑诰攀鶑垼琍PT共一百二十一頁，創作于2022年6月大有發展前景的燃料電池 燃料

40、電池是利用氫氣、天然氣、甲醇等燃料與氧氣或空氣進行電化學反應時釋放出來的化學能直接轉化成電能的一類原電池。目前燃料電池的能量轉化率可達近80%，約為火力發電的2倍。這是因為火力發電中放出的廢熱太多。燃料電池的噪聲及硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零；燃料電池發明于19世紀30年代末，經反復試驗、改進，到20世紀60年代才開始進入實用階段。第一代燃料電池的大致情況如下： 第九十七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月氫氧燃料電池第九十八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月第九十九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月This fuel cell was used to

41、 supply electricity for the Apollo Space Program第一百張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月燃料電池 優點：能量轉化率高，可持續使用，不污染環境 用途：宇宙飛船，應用前景廣闊負極 : 2H2+4OH-4e-4H2O 正極 : O2+2H2O4e-4OH- 總反應方程式 ： 2H2O22H2O（-）Ni（多孔） KOH（溶液） NiO2 (+） 第一百零一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月燃 料 電 池介質電池反應： 2H2 + = 2H2O 酸性負極正極中性負極 正極堿性負極正極2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+

42、 + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-第一百零二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月固體燃料電池介質電池反應： 2H2 + = 2H2O 負極正極負極 正極2H2 - 4e- +2O2= 2H2O O2 + 4e-= 2O2 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 第一百零三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月航天技術上使用的一種電池，它具有高能、輕便、不污染環境等優點。用Pt做電極，KOH溶液做電

43、解液，因其反應與氫氧燃燒相似，故稱為氫氧燃燒電池。請寫出各電極的電極反應。氫氧燃料電池若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應Pt電極H2O2氫氧燃料電池模擬KOH第一百零四張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個電極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池，由于發生的反應類似于甲烷的燃燒，所以稱作燃料電池，根據兩極上反應的實質判斷，通入甲烷的一極為_，這一極的電極反應為_；通入氧氣的一極為_，電極反應為_，總反應為_。負極CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若將

44、氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應第一百零五張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月問題討論1: 作為一個電池的消費者，你希望使用怎樣的電池？假如你是一個電池的研究生產者，你應該開發生產怎樣的電池？第一百零六張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電池的危害性電池中的汞 能造成水俁病,佝僂病等 電池中的鉛:能引起人體神經紊亂,腎炎 電池中的鎘:能造成腎損傷,骨質疏松,軟骨病。第一百零七張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月大有發展前景的燃料電池 燃料電池是利用氫氣、天然氣、甲醇等燃料與氧氣或空氣進行電化學反應時釋放出來的化學能直接轉化成電能的一類原電池。目前燃料電池的能量轉

45、化率可達近80%，約為火力發電的2倍。這是因為火力發電中放出的廢熱太多。燃料電池的噪聲及硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零；燃料電池發明于19世紀30年代末，經反復試驗、改進，到20世紀60年代才開始進入實用階段。第一代燃料電池的大致情況如下： 第一百零八張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 可用兩個多孔石墨電極（分別含有不同的催化劑）插入作為電解質的30%的KOH水溶液中，氧氣和 氫氣分別不斷通入正極和負極并不斷被消耗。兩極發生的電化學反應：負極:H2+2OH- -2e=2H2O,正極:(1/2)O2+H2O+2e=2OH-總反應為:H2+(1/2)O2=H2O該類型的燃料電池曾

46、在1967年首次被用作阿波羅宇宙飛船的電源。第一百零九張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月 迅猛發展的綠色環保電池是指近年來研制、開發和已 投入使用的高性能、無污染電池。金屬氫化物鎳電池與鎘鎳電池有相同的工作電壓(12伏)，但由于采用了稀土合金或TiNi合金儲氫材料作為 負極活性物質，取代了致癌物質鎘，使其 成為一種綠色環保電池。 鋰離子蓄電池系由碳作負極，嵌鋰的金屬氧化物作 正極和有機電解質構成，其工作電壓為36伏，因此一個 鋰離子電池相當三個鎘鎳或金屬氫化物鎳電池?？沙潆妷A錳電池是在堿性鋅錳原電池基礎上發展起 來的，由于應用了無汞化的鋅粉及新型添加劑，不僅保持了原電池 的電流放電

47、特性，而且能充電使用幾十次至幾百次。太陽能電池利用PN結的光電效應，把太陽光能直接轉換成電 能，滿足用戶需要。這種發電具有無需燃料、無污染、無 噪聲、運行簡單可靠、減少維護、建設周期短等特點，已被空間和無常規能源的地域廣泛采用。綠色電池種種第一百一十張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月問題討論2: 作為地球村的一員，無論是電池的研究者，生產商，還是消費者，我們都應承擔什么義務？第一百一十一張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電池的發展方向光電池使用方便,特別是近年來 微小型半導體逆變器迅速發展,促使其應用更加快捷.美,日,歐和發展中國家都制定出龐大的 光伏技術發展計劃,開發

48、方向是大幅度提高光電池轉換效率和穩定性,降低成本,不斷擴大產 業.目前已有80多個國家和地區形成商業化,半商業化生產能力,年均增長達16,市場開拓從 空間轉向地面系統應用。第一百一十二張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月課堂總結1、僅有一個電極材料參與反應的原電池：負極：M-xe=Mx+正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬2、兩個電極均參與反應的原電池 （如蓄電池，紐扣電池）電極材料：金屬為負極，金屬化合物為正極第一百一十三張，PPT共一百二十一頁，創作于2022年6月電子得失均由兩電極本身發生電極反應需考慮電解質溶液的參與 3、電極材料本身均不參與反應的電池（燃料電池）兩電極材料均為惰性電極負極