1.2.2电池 ppt课件-（2019）新鲁科版高中化学选择性必修一.rar

【复习巩固】【复习巩固】图甲和图乙是双液图甲和图乙是双液原电池装置。原电池装置。由图可判断下列说由图可判断下列说法中错误的是法中错误的是()A.图甲电池反应的离子方程式为图甲电池反应的离子方程式为B.反应能够发生反应能够发生C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性中性D.当图乙中有当图乙中有1mol电子通过外电路时，正极有电子通过外电路时，正极有108gAg析出析出B二、化学电源二、化学电源将化学能转化为电能的将化学能转化为电能的实用实用装置。装置。一次电池、二次电池、燃料电池一次电池、二次电池、燃料电池1、一次电池、二次电池构成、正负极、反应式、一次电池、二次电池构成、正负极、反应式归纳总结离子导体与电极反应式的关系归纳总结离子导体与电极反应式的关系二、化学电源二、化学电源将化学能转化为电能的将化学能转化为电能的实用实用装置。装置。一次电池、二次电池、燃料电池一次电池、二次电池、燃料电池1、一次电池、一次电池(1)碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池-离子导体离子导体KOH电池反应：电池反应：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH书写电极反应式时，还要考虑原子得书写电极反应式时，还要考虑原子得失电子后的产物在溶液中的存在形式失电子后的产物在溶液中的存在形式负极：负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O (氧化反应氧化反应)正极正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH（还原反应（还原反应)电解质溶液的浓度会增大电解质溶液的浓度会增大(2)银锌纽扣电池：银锌纽扣电池：与与(1)相似相似课本课本P19T3可以用减法写复杂的电极反应式可以用减法写复杂的电极反应式正极产生正极产生OH-，负极消耗，负极消耗OH-(离子导体离子导体)OH-数目以及电解质溶液的浓度变化要看数目以及电解质溶液的浓度变化要看总方程式总方程式电极反应式是离子方程式电极反应式是离子方程式【总结】【总结】碱性电池：单位质量输出电能多且储存长，能碱性电池：单位质量输出电能多且储存长，能连续放电连续放电2、二次电池、二次电池(铅蓄电池铅蓄电池-离子导体离子导体H2SO4)总化学方程式总化学方程式PbPbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O负极：负极：Pb2eSO42=PbSO4 m(氧化反应氧化反应)正极：正极：PbO22e4HSO42=PbSO42H2O(还原反应还原反应)分析两电极增重，分析两电极增重，PH值变化，充电接电极，值变化，充电接电极，消耗硫酸质量看总方程式消耗硫酸质量看总方程式下图是处于工作状态的铅蓄电池示意图，若两下图是处于工作状态的铅蓄电池示意图，若两电极的质量都增加且电极的质量都增加且a极增加得更多。下列说极增加得更多。下列说法正确的是法正确的是 A.a为铅蓄电池的正极为铅蓄电池的正极B.b电极发生的反应为电极发生的反应为PbO24HSO422ePbSO42H2OC.该铅蓄电池正在充电该铅蓄电池正在充电D.工作一段时间后，溶液的工作一段时间后，溶液的pH不断减小不断减小B镍镍-镉电池（镉电池（离子导体离子导体KOH溶液溶液）总化学方程式总化学方程式Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 负极：负极：Cd-2e-+2OH=Cd(OH)2(氧化反应氧化反应)正极：正极：2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH(还原反应还原反应)氢氢-镍电池：（镍电池：（离子导体离子导体KOH溶液溶液）总化学方程式总化学方程式LaNi5H6+6NiOOHLaNi5+6Ni(OH)2负极：负极： LaNi5H6-6e-+6OH=LaNi5+6H2O(氧化反应氧化反应)正极：正极：6NiOOH+6e-+6H2O=6Ni(OH)2+6OH(还原反应还原反应)高铁电池：（高铁电池：（离子导体为碱性溶液离子导体为碱性溶液）3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH负极：负极：3Zn-6e-+6OH=3Zn(OH)2(氧化反应氧化反应)正极：正极：2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH(还原反应还原反应)电池反应式电池反应式LiFePO4电池（含电池（含Li+导电固体为离子导体导电固体为离子导体） 负极：负极：Li-e-=Li+(氧化反应氧化反应)正极正极：FePO4+Li+e-=LiFePO4(还原反应还原反应)总化学方程式总化学方程式FePO4+LiLiFePO4热激活电池热激活电池(离子导体为熔融盐离子导体为熔融盐LiCI)电池反应式：电池反应式：PbSO4+2LiCI+Ca=CaCI2+Li2SO4+Pb负极：负极：Ca-2e-=Ca2+正极正极：国立青岛大学是国立山东大学国立青岛大学是国立山东大学(现中国海洋大学、现中国海洋大学、山东大学山东大学)辉煌历程的一个重要阶段。辉煌历程的一个重要阶段。负极负极化合价升高化合价升高只能产生阳离子只能产生阳离子正极正极化合价降低化合价降低只能产生阴离子只能产生阴离子【复习应用】【复习应用】三、燃料电池三、燃料电池工作时不断的望两极上输入氧化剂和燃料，发工作时不断的望两极上输入氧化剂和燃料，发生一个相当于燃烧反应的电池反应，将化学能生一个相当于燃烧反应的电池反应，将化学能转化为电能。转化为电能。分类：分类：氢氧燃料电池氢氧燃料电池(产物是水无污染，还可饮用产物是水无污染，还可饮用)；甲烷、甲醇、乙醇等燃料电池。甲烷、甲醇、乙醇等燃料电池。重点是离子导体的变换：重点是离子导体的变换：KOH溶液、溶液、H3PO4溶液、熔融碳酸盐、溶液、熔融碳酸盐、固体电解质、质子交换膜等固体电解质、质子交换膜等1、氢氧燃料电池、氢氧燃料电池离子导体离子导体KOH溶液溶液 总反应方程式总反应方程式2H2+O2=2H2O负极：负极：2H24e-+4OH-=4H2O(氧化反应氧化反应)正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-(还原反应还原反应)离子导体离子导体NaCl溶液（中性电解质）溶液（中性电解质） 负极：负极：2H24e-=4H+(氧化反应氧化反应)正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-离子导体离子导体H2SO4溶液（酸性电解质）溶液（酸性电解质）负极：负极：2H24e-=4H+(氧化反应氧化反应)正极：正极：O2+4H+4e-=2H2O(还原反应还原反应)2、甲烷燃料电池、甲烷燃料电池(固体离子导体固体离子导体O2-移动移动)总反应方程式总反应方程式CH4+2O2=CO2+2H2O负极：负极：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O正极：正极：2O2 +8e-=4O2-3、甲醇燃料电池、甲醇燃料电池(熔融碳酸盐离子导体熔融碳酸盐离子导体CO32-移动移动)总反应方程式总反应方程式2CH4O+3O2=2CO2+4H2O负极：负极：2CH4O-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O正极：正极：3O2 +12e-+6CO2=6CO32-4、乙醇燃料电池、乙醇燃料电池(离子导体离子导体KOH溶液溶液)总反应方程式总反应方程式C2H6O+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O负极：负极：C2H6O-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O正极：正极：3O2 +12e-+6H2O=12OH-5、乙醇燃料电池、乙醇燃料电池(离子导体离子导体H+质子交换膜质子交换膜)总反应方程式总反应方程式C2H6O+3O2=2CO2+3H2O负极：负极：C2H6O-12e-+3H2O=2CO2+12H+正极：正极：3O2 +12e-+12H+=6H2O青岛大学我的目标我的目标【复习知新】【复习知新】CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)H1=+92.09KJ/molCH3OH(g)+1/2O2(g)=HCHO(g)+H2O(g)H2=149.73KJ/mol都是氧化还原反应；都是氧化还原反应；热力学上放热的反应容易自发；热力学上放热的反应容易自发；第二节第二节第一课第一课电池电池2021.9.71、电池的构成、电池的构成2、电池的工作原理、电池的工作原理1800年，伏特据此设计出了被称为年，伏特据此设计出了被称为伏打电伏打电堆堆的装置，锌为负极，银为正极，用盐水作的装置，锌为负极，银为正极，用盐水作电解质溶液。电解质溶液。1836年，丹尼尔发明了世界上第一个实用年，丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，并用于早期铁路信号灯。电池，并用于早期铁路信号灯。【了解电池的历史】【了解电池的历史】一、原电池的构成要素一、原电池的构成要素1、电极材料或电极反应物、电极材料或电极反应物(电极材电极材料活泼性可能不同料活泼性可能不同)2、离子导体、离子导体3、电子导体、电子导体4、自发进行的氧化还原反应、自发进行的氧化还原反应1.判断下图中装置判断下图中装置,哪些能形成原电池哪些能形成原电池()B.C.D.D原电池的分类方式主要有三种：原电池的分类方式主要有三种：（1）凡电池反应的净结果为化学反应者称）凡电池反应的净结果为化学反应者称“化化学电池学电池”，凡电池反应的净结果仅是高浓度变成，凡电池反应的净结果仅是高浓度变成低浓度者称低浓度者称“浓差电池浓差电池”。（2）只含一种电解质溶液的称）只含一种电解质溶液的称“单液电池单液电池”，含，含两种电解质溶液的称两种电解质溶液的称“双液电池双液电池”。（3）凡化学能全部转化为电能者称）凡化学能全部转化为电能者称“可逆电池可逆电池”，凡化学能只部分转化为电能者称，凡化学能只部分转化为电能者称“不可逆电池不可逆电池”。1、负极材料和负极反应物：、负极材料和负极反应物：Zn正极材料：正极材料：Cu正极反应物正极反应物：CuSO4溶液溶液2、离子导体、离子导体：ZnSO4溶液、溶液、CuSO4溶液、盐桥溶液、盐桥3、自发的氧化还原反应、自发的氧化还原反应电池反应电池反应构成原电池的条件有很多，其中一种就是利构成原电池的条件有很多，其中一种就是利用电解质的浓度差构成用电解质的浓度差构成“浓差电池浓差电池”，浓度越，浓度越大离子的氧化性或还原性越强。大离子的氧化性或还原性越强。二、原电池的工作原理二、原电池的工作原理负极负极(上上)：失失电子、化合价电子、化合价升升高、高、氧氧化反应化反应阴离子移向此极，质量可能减小阴离子移向此极，质量可能减小离子不上岸，电子不下水离子不上岸，电子不下水。活泼的金属单质或化合价底的反应物或还原剂或可活泼的金属单质或化合价底的反应物或还原剂或可燃物燃物正负极；电子方向；正负极；电子方向；离子方向离子方向双液原电池有两个优点：双液原电池有两个优点：能量转化率高；能量转化率高；能提供持续稳定的电流。能提供持续稳定的电流。盐桥的作用：盐桥的作用：使整个装置形成闭合回路，保持电中性。使整个装置形成闭合回路，保持电中性。装有琼脂凝胶，饱和氯化钾或硝酸铵溶液。装有琼脂凝胶，饱和氯化钾或硝酸铵溶液。氧化剂和还原剂直接转移电子氧化剂和还原剂直接转移电子铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。没有电流产生。【练习】1.将下图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是（ ）ACu 电极上发生还原反应B电子沿 ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中c(SO42-)增大 D片刻后可观察到滤纸b点变红色A2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示。请回答设计的原电池如图所示。请回答下列问题：下列问题：（1）电极）电极X的材料是的材料是_；电解质溶液；电解质溶液Y是是_；（2）银电极为电池的银电极为电池的_，发生的电极反应为，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为_；（3）外电路中的电子是从）外电路中的电子是从_电电流向流向_电极（填电极材料名称）。电极（填电极材料名称）。Cu AgNO3 Ag+eAg Cu2eCu2+ 铜 正极 银 【作业】【作业】课本课本P205题题多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。 原电池的工作原理:原电池反应属于放热的反应，一般是氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的 放热的氧化还原反应能设计成原电池下列放热的氧化还原反应能设计成原电池下列反应中能设计成原电池的是（）反应中能设计成原电池的是（）A.Ba（OH）28H2O与与NH4Cl反应反应B.酸碱中酸碱中和反应和反应C.灼热的炭与灼热的炭与CO2反应反应D.H2与与Cl2的的燃烧反应燃烧反应