1、发展中的发展中的化学电源化学电源人教版高一化学必修二第二人教版高一化学必修二第二章第二节第二课时章第二节第二课时学习目标学习目标1 1、通过原电池模型，理解一次电池、二次电池、燃、通过原电池模型，理解一次电池、二次电池、燃料电池的工作原理料电池的工作原理2 2、通过对化学电源装置的改进与创新，认识化学对、通过对化学电源装置的改进与创新，认识化学对社会的发展促进作用社会的发展促进作用重点、难点：理解一次电池、二次电池、燃料电池重点、难点：理解一次电池、二次电池、燃料电池的工作原理的工作原理【温故知新】【温故知新】1 1已知右图电池总反应方程式：已知右图电池总反应方程式：Zn+2HZn+2H+=Z
2、n=Zn2+2+H+H2 2用双线桥画出总式子的电子转移方向和用双线桥画出总式子的电子转移方向和数目，写出正负极电极反应式数目，写出正负极电极反应式负极：负极：正极：正极：CuZn将一个自发氧化还原反应分开在两极进行将一个自发氧化还原反应分开在两极进行3.3.原电池的本质？原电池的本质？【原电池工作原理】【原电池工作原理】AZnCuH2SO4Zn2+e-e-H+H+负极：电子流出负极：电子流出正极：电子流入正极：电子流入（-）（+）电极反应式：电极反应式：负极：负极：Zn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应正极：正极：2H+2e-=H2 还原反应还原反应总反应方程式：总反应方程式：Zn+2H+=
3、Zn2+H2【原电池工作原理】【原电池工作原理】AZnCuH2SO4Zn2+e-H+（-）（+）Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+SO42-电解质溶液中离子如何运动的呢？电解质溶液中离子如何运动的呢？静电作用静电作用e-1.1.根据根据原电池构成条件，原电池构成条件，下列反应下列反应能否设能否设计成计成电池？考虑成本电池？考虑成本、运输、运输、电池气密性电池气密性（防止漏液问题）（防止漏液问题）（3 3）研究发现固体环境中：研究发现固体环境中：Zn+2MnO2（粉状）（粉状）+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH)+2NH3a.a.提供以下电极材料（石墨、铜、银），你
4、能提供以下电极材料（石墨、铜、银），你能画出装置图吗？画出装置图吗？（1 1）锌和盐酸：锌和盐酸：Zn+2HCl=ZnCl2+H2（2 2）锌和硫酸铜溶液：锌和硫酸铜溶液：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（一）一次电池：酸性锌锰电池（一）一次电池：酸性锌锰电池b.b.尝试尝试写出负极反应式。写出负极反应式。反思：书写电极反应时，你认为有哪些基本过程？反思：书写电极反应时，你认为有哪些基本过程？金属帽金属帽2.2.（1 1）已知）已知PbO2 Pb2H2SO4 2PbSO4+2H2O请根据上述反应，设计成一个原电池，判断其正负请根据上述反应，设计成一个原电池，判断其正负极反应微粒、正负极材料、
5、电解质材料，并画出该极反应微粒、正负极材料、电解质材料，并画出该电池的装置图？电池的装置图？（二）二次电池（二）二次电池-铅蓄电池铅蓄电池反思：你能归纳电极反应式的书写方法吗？反思：你能归纳电极反应式的书写方法吗？充电充电放电放电（2）PbSO4 是难溶物，请写出电极反应式是难溶物，请写出电极反应式3.3.镍镉电池是一种可充电电池，其总反应式为：镍镉电池是一种可充电电池，其总反应式为：Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2已知已知Ni(OH)Ni(OH)2 2和和Cd(OH)Cd(OH)2 2均难溶于水均难溶于水,但能溶于酸。但能溶于酸。(1)(1)以下说法正确的是
6、以下说法正确的是_。A.A.以上反应是可逆反应以上反应是可逆反应 B.B.以上反应不是可逆反应以上反应不是可逆反应 C.C.充电时化学能转变为电能充电时化学能转变为电能 D.D.放电时化学能转变为电能放电时化学能转变为电能E.放电时负极材料是放电时负极材料是Ni(OH)2 F.放电时负极材料是放电时负极材料是Cd（2）你能写出放电时该电池负极的电极反应式吗？）你能写出放电时该电池负极的电极反应式吗？【小试牛刀小试牛刀】充电充电放电放电4.(1)4.(1)利用连续提供氧化剂和还原剂的方法，利用连续提供氧化剂和还原剂的方法，选择下列物质设计能连续供电的原电池：选择下列物质设计能连续供电的原电池：H
7、2、CH4、H2O、O2、H2SO4溶液、石墨、溶液、石墨、Mg、铜铜写出该电池的总反应式。写出该电池的总反应式。中国电池网：中国电池网：http:/ H2 2在负极发生氧化反应在负极发生氧化反应B供电时总反应为：供电时总反应为：2H2+O22H2OC燃料电池的能量转化率为燃料电池的能量转化率为100%100%D产物为无污染的水，属环境友好电池产物为无污染的水，属环境友好电池【学以致用学以致用】【课堂小结】【课堂小结】发展中的化学电源发展中的化学电源一次电池：酸性锌锰电池一次电池：酸性锌锰电池二次电池：铅蓄电池二次电池：铅蓄电池燃料电池：氢氧燃料电池燃料电池：氢氧燃料电池Zn+2MnO2（粉状
8、）（粉状）+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH)+2NH32H2+O2=2H2O人人类类需需求求化学可满足人类的需求！化学可满足人类的需求！PbO2 Pb2H2SO4 2PbSO4+2H2O充电充电放电放电（-）（+）（-）（+）（-）（+）【共同讨论】畅想未来【共同讨论】畅想未来说说你理想中的手机电池？应该有哪些优点？说说你理想中的手机电池？应该有哪些优点？石墨烯离我们远吗？石墨烯离我们远吗？20032003年入中南大学，年入中南大学，20132013年于中国科学院金年于中国科学院金属研究所获得博士学位，属研究所获得博士学位，获得获得“中国科学院院长中国科学院院长特别奖特别奖”及及“中
9、国科学中国科学院优秀博士论文奖院优秀博士论文奖”。同年前往德国马普研究同年前往德国马普研究所从事博士后研究工作。所从事博士后研究工作。20172017年年1212月获得月获得“国家国家自然科学奖自然科学奖”二等奖。二等奖。6.(2016全国卷全国卷)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是的水激活电池。下列叙述错误的是()A负极反应式为负极反应式为Mg2e=Mg2B正极反应式为正极反应式为Age=AgC电池放电时电池放电时Cl由正极向负极迁移由正极向负极迁移D负极会发生副反应负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2【直击高考直
10、击高考】7.(2015全国卷全国卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是关微生物电池的说法错误的是()A正极反应中有正极反应中有CO2生成生成B微生物促进了反应中电子的转移微生物促进了反应中电子的转移C质子质子（H+）通过交换膜从负极区移向正极区通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O【直击高考直击高考】【课后作业课后作业】通过本节课的学习，尝试写出氢氧燃料电池通过本节课的学习，尝试写出氢氧燃料电池以以0.1mol/L0.1mol/L硫酸为电解质溶液时，正负极的电极硫酸为电解质溶液时，正负极的电极反应式反应式16
