4.1.2化学电源 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 第2课时 化学电源 化学史：发明电池的故事 伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。有一天，伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文，说动物肌肉里贮存着电，可以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文，伏特非常兴奋，便决定亲自来做这个实验。他用许多只活青蛙反复实验，终于发现，实际情况并不像加伐尼所说的那样，而是两种不同的金属接触产生的电流，才使蛙腿的肌肉充电而收缩。 为了证明自己的发现是正确的，伏特决定更深入地了解电的来源。 为了纪念他的贡献，人们把电压的计量单位叫做伏特，简称伏，符号V。比如我们手电筒里的电池的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是220伏特。 【导】 2 化学电源与原电池的关系： 原电池 雏形、原理基础 化学电源 应用 为了让我们的生活更便利，科学家在研究电池的道路上一直在前进！ 图 教材P99科学史话：历史上第一个化学电源 【导】 素养目标 重点难点 课标要求 核心素养 1．了解化学电源的种类及工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用； 2．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式； 3．了解新型电池的工作原理。 1．通过对常见化学电池的分析，培养证据推理与模型认知的能力。 2．通过认识新型化学电源的作用及废旧电池对环境的危害，形成科学态度与社会责任意识。 电池反应的方程式和电极反应式的书写 【导】 用途广泛的各种化学电池 为什么电池的用途如此广泛呢？ 思考 方便携带、易于维护，能量转换效率高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组。 【思】 电池优劣的判断标准: ① 比能量 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ② 比功率 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小. ③ 电池的可储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。 【评】 8 一次电池： 铅蓄电池、锂离子电池等 氢氧燃料电池 干电池 二次电池： 燃料电池： (可充电电池) 化学电源的分类 放电后不可再充电。 （干电池） 电解质溶液用淀粉糊固定化，称为干电池。 一次电池 1) 锌-锰干电池 负极: 正极： Zn – 2e- = Zn2+ （酸性电解质溶液） 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = 2MnO(OH) + 2NH3↑ Zn+2NH4Cl+2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) 0 +4 +3 +2 会发生自放电。 放置长时间后 优点： 缺点： 结构简单、价格低廉。 金属外壳 离子型 导电隔膜 Zn粉和 KOH混合物 铜针 2) 锌-锰干电池 （碱性电解质溶液） Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2 2MnO2 + 2e- + 2H2O = 2MnO(OH) + 2OH- Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2 0 +4 +3 +2 总反应： 正极: 负极： MnO2 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。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) =Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s) 下列说法错误的是……………………………( ) A.电池工作时，锌失去电子 B.电池正极电极反应为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路每通过0.2mole-，理论上减小锌的质量6.5g C 【课堂练习1】 【检】 14 正极： 负极： 电解质是KOH 总反应: (3)锌银电池： 锌银电池比能量___、电压____，储存时间___，适宜____电流连续放电，常制成____式微型电池，广泛用于电子手表、照相机、_____和其他微型电子仪器。 Zn -2e- +2OH-=Zn(OH)2 Ag2O + 2e- + H2O=2Ag+2OH- Zn + Ag2O + H2O ＝ 2Ag + Zn(OH)2 大 稳定 长 较小 纽扣 手表 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是( ) A．工作时，正极上发生反应的物质是Ag2O B．负极发生的反应是Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 C．工作时，负极区溶液c(