（2019）新人教版高中化学必修二6.1 化学反应与能量变化 第3课时 化学反应与电能 ppt课件.pptx

1、人教必修第二册人教必修第二册第六章第六章 第一节化学反应与能量变化第一节化学反应与能量变化第第3 3课时化学反应与电能课时化学反应与电能 高一化学组高一化学组学习目标1、了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。2、能正确书写简单化学电源的电极反应式。核心素养1、创新意识：利用原电池原理能设计原电池。32、宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。 【思考与讨论思考与讨论】请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + CuFe + Cu2+2+ = = Cu + FeCu + Fe2+2+设计成一个原电池。

2、设计成一个原电池。1 1、电解液：、电解液： 。2 2、电极材料：、电极材料： 正极正极 ，负极，负极 。3 3、电极反应式、电极反应式 ：负极负极: : . .正极正极: : . . 1 1、电解液：、电解液： 硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液性铜盐溶液 2 2、电极材料：、电极材料： 负极：铁，负极：铁， 正极：铜、石墨或比铁不活正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属泼的其他金属Fe Fe 2e2e - - = Fe = Fe 2+2+CuCu2+2+ +2e +2e - - = Cu = Cu 5、原电池原理的应用制作化学电源加快反应速率： 例如，实验室制

3、H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀练习：如图下列各烧杯中都盛有海水，铁在其中腐蚀由快到慢的顺序是（ ）FeABSnFeCZnFeDCuFeA. BAC DB. D C A BC. D B A CD. C B D AC二、常见的化学电源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池 常见的锌锰干电池的构造如图6-10所示。其中，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。在使用过程中，电子由锌筒（负极）流向石墨棒（正极），锌逐渐消耗，二氧化锰不

4、断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。这种电池放电之后不能充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行），属于一次电池。Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O负极(Zn): Zn - 2e- = Zn2+正极(C)： 2MnO2 + 2NH4+2e- = Mn2O3+ 2NH3+H2O2、充电电池、充电电池又称又称 ，可逆，可循环。，可逆，可循环。二次电池二次电池最早使用的充电电池是最早使用的充电电池是 ，它的，它的负极负极是是Pb，正极正极是是PbO2，电解质溶液电解质溶液是是H2SO4。（汽车电瓶）。（汽车电瓶）铅蓄电池铅蓄电池新型封闭式新型封闭式镍

5、镉电池镍镉电池，体积小，便于携带；，体积小，便于携带；Cd是是负极负极，NiO（OH）是）是正极正极，KOH作作电解质电解质；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。 是新一代可充电的绿色电池，质量轻、是新一代可充电的绿色电池，质量轻、高能量、无污染。高能量、无污染。锂离子电池锂离子电池充电电池放电时_ 转化为_,充电时_转化为_.化学能电能化学能电能已知：已知：PbSOPbSO4 4难溶于水难溶于水Pb + PbOPb + PbO2 2 + 2H + 2H2 2SOSO4 4 = 2PbSO = 2PbSO4 4 + 2H + 2H2 2O O 负极：负极

6、：Pb + SOPb + SO4 42-2- - 2e - 2e- -= PbSO= PbSO4 4正极：正极：PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- -=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O O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溶液溶液锂电池锂电池锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。金属作负极相比较，使用寿命大大延长。锂电池

7、：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移锂电池：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。动电话、摄像机等低功耗电器的主流。3、燃料电池、燃料电池燃料燃烧是一种将化学能直接转化为电能的装置，燃料燃烧是一种将化学能直接转化为电能的装置，可以可以提高燃料的利用率。提高燃料的利用率。燃料电池是一种燃料电池是一种高效高效、环境友好环境友好的发电装置。的发电装置。燃料电池燃料电池与与干电池或蓄电池干电池或蓄电池的主要差别在于：的主要差别在于：反应物不是储存在电池内部，而是用外加的设备，源源不断反应物不是储存在电池内部，而是用外加的设备，源源不断的提供

8、燃料和氧化剂等，使反应能连续进行。的提供燃料和氧化剂等，使反应能连续进行。氢氧燃料电池电极电极:Pt:Pt制作的惰性电极制作的惰性电极反应原理反应原理: :a.a.电解质溶液电解质溶液:KOH:KOH溶液溶液负极负极: :正极正极: : 总反应：总反应：b.b.电解质溶液电解质溶液: HCl (: HCl (盐酸盐酸) )负极负极 : : 正极正极: :总反应：总反应：2H2H2 2+4OH+4OH4e4e- -4H4H2 2O OO O2 22H2H2 2O O 4e4e- -4OH 4OH 2H2H2 2O O2 22H2H2 2O O2H2H2 2-4e-4e- -=4H=4H+ +O

9、O2 2+4H+4H+ +4e+4e- - =2H=2H2 2O O2H2H2 2O O2 22H2H2 2O O间接：直接：化学能 燃烧热 能蒸汽机械能发动机电能装置原电池概念构成条件工作原理化学能与电能【总结】【课堂练习】1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（ ）ABCD 锂离子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池A A2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是（ ）A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜CC 3.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的原电池的组成正确的是(

10、 ) C 4、 X，Y，Z都是金属，把X浸A Z的硝酸溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为负极。X，Y，Z三种金属的活动性顺序为( ) AXYZ BXZY CYXZ DYZX 5、对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是( ) 锌片溶解了32.5 g锌片增重32.5 g铜片上析出l g H2 铜片上析出1 mol H2 A和 B和 C和 D和CA6、如下图所示，电流表、如下图所示，电流表G发生偏转，同时发生偏转，同时A极质量增加，极质量增加，B极质量减少，极质量减少，C为电解质溶液。则为电解质溶液。则A、B、C分别为（分别为（ ）A

11、、A是是Zn，B是是Cu，C是稀硫酸是稀硫酸 B、A是是Cu，B是是Zn，C是稀硫酸是稀硫酸C、A是是Fe，B是是Ag，C是稀是稀AgNO3溶液溶液D、A是是Ag，B是是Fe，C是稀是稀AgNO3溶液溶液D197.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn+02=2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列叙述正确的是( )A锌为正极，空气进入负极反应 B负极反应为Zn-2e-=Zn2+C正极发生氧化反应 D电解液肯定不是强酸B8、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用

12、。锌应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：式为：Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3下列说法错误的是下列说法错误的是( )A.电池工作时，锌是正极电池工作时，锌是正极B.电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子C.电池工作时，电子由正极通过导线流向负极电池工作时，电子由正极通过导线流向负极D.外电路中每通过外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小电子，锌的质量理论上减小6.5gAC219、在盛有水的烧杯中，在铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，、在盛有水的烧杯中，在铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细

13、丝，使之平衡。小心地从烧杯中滴入使之平衡。小心地从烧杯中滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象溶液。片刻后可观察到的现象是是（指悬吊的金属圈）（指悬吊的金属圈）（ ）A、铁圈和银圈左右摇摆不定、铁圈和银圈左右摇摆不定B、保持平衡状态不变、保持平衡状态不变C、铁圈向下倾斜、铁圈向下倾斜 D、银圈向下倾斜、银圈向下倾斜产生上述现象的原因是产生上述现象的原因是_。D加入加入CuSO4溶液后，构成溶液后，构成Fe- -Ag原电池，原电池，Fe溶解，铁圈减重，溶解，铁圈减重，Cu2+在在银圈上得到电子变成银圈上得到电子变成Cu附在银圈上，银圈增重，故银圈向下倾斜。附在银圈上，银圈增重，故银圈向下倾斜。22