6.3.2 化学电源（备课件）-【上好课】2021-2022学年高一化学同步备课系列（苏教版2019必修第二册）

专题6 化学反应与能量变化 第三单元 化学能与电能的转化 化学电源 1．认识常见的化学电源。 2．认识化学能转化为电能原理在生产、生活中的应用。 3．知道电解的概念，了解电解在物质制备中的应用。 学习目标 课堂探究 利用Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag的氧化还原反应，设计成原电池。 （1）写出电池反应式（离子方程式）： （2）写出电极反应式： （3）画出原电池装置图。 Cu＋2Ag+=== Cu2+＋2Ag 负极(Cu)：Cu－2e－= Cu2＋(氧化反应) 正极(C)：2Ag＋＋2e－= 2Ag(还原反应) 设计原电池的方法 （1）将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应：氧化反应和还原反应。 （2）选择电极材料和电解质溶液： ①电极材料：一般选择较活泼的金属作负极，较不活泼金属或非金属导体作正极。 ②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的物质能与负极发生反应。 （3）按要求画出原电池装置图，作必要的标注，注意形成闭合回路。 1.根据Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料，并写出正、负极的电极反应式。 Zn Cu CuSO4溶液 负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+ 正极（Cu）： Cu2++2e-=Cu 学以致用 2.根据Fe+2FeCl3=3FeCl2，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料，并写出正、负极的电极反应式。 Fe C FeCl3溶液 负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+ 正极（C）：2Fe3++2e-=2Fe2+ 1.实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。解释其中的原因。 交流讨论 粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池，加快了反应，使产生H2的速率加快。 2.有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，则A、B两种金属的活动性顺序为：________。 A>B 化学电源 利用原电池原理，将化学能直接转化为电能。 化学电源的能量转化率比燃料燃烧高得多。 化学电源有一次电池、二次电池和燃料电池等。 一次电池用过之后不能复原，二次电池充电后能继续使用。 锌锰干电池 电池组成： 锌、碳棒、二氧化锰、氯化锌、氯化铵 电池反应： Zn + 2NH4Cl + 2MnO2= Zn(NH3)2Cl2 + 2MnO(OH) 银锌纽扣电池 电池组成： 铅、二氧 化铅、硫酸 电池反应： Zn + Ag2O + H2O Zn(OH)2 + 2Ag 铅蓄电池 电池组成： 铅、二氧化铅、硫酸 电池反应： PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 镍氢电池 电池组成： 贮氢合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液 电池反应： NiO(OH) + MH NiO + M + H2O 氢氧燃料电池原理 负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 电池反应：2H2 + O2 = 2H2O 电池组成： 铂碳/氢气、铂碳/氧气、氢氧化钾溶液 电解池是将电能装化为化学能的装置。 交流讨论 举例说明我们学习过哪些通过电解反应？ 电解水：2H2O H2↑+O2↑ 电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ ===== 通电 ===== 通电 钠、镁、铝、钙等单质的化学性质很活泼，不能在自然界 中稳定存在，工业上采用电解的方法制取这些金属单质。 冶炼金属钠：2NaCl 2Na+Cl2↑ 冶炼金属镁：MgCl2 Mg+Cl2↑ 冶炼金属铝：2Al2O3 4Al+3O2↑ ===== 通电 ===== 通电 ===== 通电 电解氧化铝的电极反应式： 阴极：Al3++3e-===Al 阳极：2O2--4e-===O2↑ 课堂检测 1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是(　　) A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中的石墨电极 答案：B 解析：回收电池的主要目的是防止对环境的污染。 2．下列有关电池的说法不正确的是(　　) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极 答案：B 解析：电池中电子由负极流向正极，B项电子应从Zn电极流向Cu电极。 3．已知空