1、第第2 2课时课时 化学电源化学电源第四章第四章第一节第一节化学反应与电能化学反应与电能学习目标学习目标1.通过交流讨论了解一次电池、二次电池和燃料电池的基本构造通过交流讨论了解一次电池、二次电池和燃料电池的基本构造,学学会书写常见的会书写常见的电极反应式和电池反应电极反应式和电池反应。2.通过相关的信息分析了解通过相关的信息分析了解化学电源的工作原理化学电源的工作原理,初步建立化学电源初步建立化学电源工作原理的认知模型。工作原理的认知模型。3.通过学习各类电池的实际应用通过学习各类电池的实际应用,感受化学给人类带来的进步和文明感受化学给人类带来的进步和文明,通过了解通过了解废旧电池对环境的危
2、害废旧电池对环境的危害,树立环保意识树立环保意识。电子电子 ,化合价化合价 , 反应。反应。电子电子 ,化合价化合价 , 反应。反应。LiPbH2PbAg2OO2一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池Zn-Zn-Ag2O;锂电池;锂电池Li-/SOCl2Pb-PbH2等等-活性物质活性物质判定依据电极反应物电子或离子流向电极反应类型化合价升降电极现象负极正极活泼金属或燃料不活泼电极或氧气电子流出或阴离子移向极电子流入或阳离子移向极氧化反应(或失电子)还原反应(或得电子)化合价升高化合价降低金属电极消耗电极增重或产生氢气碱性锌锰电池总反应式:碱性锌锰电池总反应式:Zn+2MnO2 2+
3、H+H2 2O=O=2MnOOH+ZnO1.定电极2.标价态3.配守恒确定正负电极及其反应物(离子环境)确定正负电极及其反应物(离子环境)确定升降元素确定升降元素负极反应式:Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O;正极反应式:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-。铅酸蓄电池是典型的二次电池铅酸蓄电池是典型的二次电池,其性能优良、价格低廉、安全可靠、可多其性能优良、价格低廉、安全可靠、可多次充放电次充放电,所以在生产、生活中使用广泛所以在生产、生活中使用广泛,如汽车、电动自行车等都使用这种如汽车、电动自行车等都使用这种电池。其充、放电时的电池反应为电池。其充、放电时的电池反应为Pb
4、(s)+PbO2 2(s)+2H(s)+2H2 2SOSO4 4(aq) (aq) 2PbSO2PbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l)。负极负极:Pb(s)+SO:Pb(s)+SO4 42-2-(aq)-2e(aq)-2e- -=PbSO=PbSO4 4(s);(s);正极正极:PbO:PbO2 2(s)+4H(s)+4H+ +(aq)+SO(aq)+SO4 42-2-(aq)+2e(aq)+2e- -=PbSO=PbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l);O(l);放电过程中放电过程中, ,负极的质量增大负极的质量增大, ,电解质溶液的电解质溶液的pHpH升高。升高。将将燃料燃料和和氧化剂氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池的化学能直接转化为电能的化学电池负极负极H2,CO,烃类,醇类,其他有机物失电子失电子不同电解质体系下的特定结构形式正极正极通常为氧气得电子得电子不同电解质体系下的特定结构形式如OH-,H2O,O2-电解质体系电解质体系平衡电荷的离子平衡电荷的离子正极正极负极负极酸性溶液碱性溶液固体电解质熔融碳酸盐H+OH-O2-CO32-O2+4H+4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-O2+4e-=2O2-O2+CO2+4e=2CO32-H+CO32-H2O负4H2O+2O2+8e-=8OH-减弱大于DB