6.1.3 发展中的化学电源 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

化学反应与能量变化 安徽·滁州 蒋华新 课题 16 三月 2024 人教版2019 化学必修第二册 第一节 化学反应与能量变化 第六章 化学反应与能量 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第二节 化学反应速率和限度 2019人教版化学必修第二册 1、化学反应与热能 2、化学反应与电能 3、发展中的化学电源 第一节 化学反应与能量变化 北大校园 湿电池与干电池 1860年法国的雷克兰士发明了世界广受使用的电池——碳锌电池。负极和正极都被浸在氯化铵溶液中。此系统被称为“湿电池”。 1887年英国人赫勒森发明了最早的干电池。由于此电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。 电池的危害 回收 科学视野 电池的起源 电池的起源 电池高速发展的年代 1. 1950年代，碱性锌锰干电池问世。 2. 1960年代，燃料电池研制成功。 3. 1970年代，锂电池开发成功 。 4. 1980年代，氢镍电池问世。 5. 1990年代，锂离子电池被用于生活。 科学视野 ——20世纪50年代 自由女神的外壳为铜，内层支架为铁，中间用油毛毡隔开。 时间长了，设计者预先没想到的事发生了：那层油毛毡失去了隔离作用，而大西洋潮湿的夹带盐分的空气向女神不断地吹来，无数的原电池在女神身上形成，结果加速了铁的腐蚀。尽管女神有万般灵验，现在也自身难保。怎样免除她的厄运呢？ 讨论1、面对自由女神的腐蚀，应采取什么措施和方法？请把你好的建议上网发给美国纽约市长吧！ 救救自由女神！ 化学趣话 美国自由女神 化学能　　 电能 直接 考虑火力发电的利弊，研究新的发电方式方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能---就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。 火力发电存在的问题： 火力发电过程中，经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。 讨论4、化学能如何更有效、更环保的转化为电能呢？　 导入 Leading-in 思考与交流 燃料电池 化学反应与能量变化 第三课时 发展中的化学电源 走进《化学必修第二册》，探索无机世界的奥秘，从学习化学反应与能量变化开始！ 阳离子得到电子(在溶液中) SO42- Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－==Zn2+ 2H++2e－==H2↑ 氧化反应 还原反应 负极 正极 电子沿导线传递，产生电流 阳离子 失去电子 阴离子 正极(阴极) (阳极)负极 原电池工作原理 较活泼金属 不活泼金属(石墨) 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼金属(负极)通过外电路流向较不活泼金属(正极) 知识回顾 H2 ● ● 化学电源的分类 类 型 含 义 示 例 一次电池 二次电池 燃料电池 只能使用一次，不能充电继续使用的化学电池。 酸或碱性锌-锰干电池、银-锌纽扣电池。 放电后，能充电复原，继续使用的化学电池。 铅蓄电池、镍-镉蓄电池、银-锌蓄电池、锂电池。 将燃料(如 H2)和氧化剂(如O2)的化学能，直接转变成电能的电化学装置。 氢氧(碱性或酸性)燃料电池、铝-空气燃料电池、熔融盐的燃料电池。 导入 Leading-in 酸性锌锰干电池是最早进入市场的实用电池 ①普通锌锰干电池 电解液：酸性NH4Cl→碱性KOH (离子导电性更好) 负极：锌片→锌粉(反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高) (1)干电池 干电池是一种伏打电池，利用某种吸收剂(如木屑或明胶)使内含物成为不会外溢的糊状。常用作手电筒、收音机等的电源。 2、发展中的化学电源 新课 New class 二、化学反应与电能 —— 一次电池 发展中的化学电源 电池总反应： 负极(锌筒)：氧化反应 Zn－2e‾ == Zn2+ 正极(石墨)：还原反应 2MnO2＋2NH4+＋2e- ==Mn2O3＋2NH3↑＋H2O 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 Zn＋2MnO2＋2NH4+ ===Zn2+＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O 电极反应： ⅰ.酸性锌锰干电池 图6-10(P38) 在书写电极反应时气体要标注“↑” 发展中的化学电源 ①普通锌锰干电池 电解质为氯化铵 产物应是Zn(NH3)2Cl2，放电过程不会有氨气放出。 负极(锌粉) ：氧化反应 Zn－2e- ＋2OH- ==Zn(OH)2 正极(石墨) ：还原反应 2MnO2＋2e- ＋2H2O==2MnO(OH) ＋2OH- 电极反应： 用途：家用电