化学电源(公开课)

学习目标第二课时，化学电源1，了解常见化学电源的工作原理；2，掌握书写燃料电池电极反应式书写技巧。231提问1，请描述实验1、2、3中的现象。提问4，装置1、2、3中能量转化形式分别有哪些？提问5，装置3相对装置2，能量转化效率有何特点？提问2，装置1、2，反应速率有何区别？提问3，为什么Zn失去电子且流向铜电极？提问6，请简述装置3中的电子及盐桥中阴阳离子流动情况。一，原电池的结构特点及工作原理。1，普通电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2和H2O等总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O二、化学电源负极：Zn-2e-=Zn2+正极：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。负极材料是什么？正极材料是什么？电解质溶液是什么？电极反应式如何书写？（一）一次电池2,碱性锌锰电池正极：MnO2负极：Zn负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-氢氧化氧锰碱性锌锰电池构造示意图电解质：KOH负极材料是什么？正极材料是什么？电解质溶液是什么？电极反应式如何书写？3,锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH－总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag正极：Ag2O；负极：Zn电解质溶液为KOH优点:比能量大、电压稳定、储存时间长，适宜小电流连续放电。负极：二、二次电源（可充电池）1，铅蓄电池放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4负极：氧化反应——Pb+SO42--2e-=PbSO4正极：还原反应——PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O①放电过程②充电过程阴极(接电源负极)：PbSO4+2e-=Pb+SO42-（还原反应）阳极(接电源正极)：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-（氧化反应）燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。三，燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、甲烷、甲醇燃料电池……）氢氧燃料电池酸性电解质：负极：2H2-4e-==4H+正极：O2+4H++4e-==2H2O总反应：2H2+O2==2H2O缺点：体积较大、附属设备较多优点：能量转换率高、清洁、对环境友好总反应:2H2+O2==2H2O碱性介质:负极:2H2-4e-+4OH-==4H2O正极:O2+2H2O+4e-==4OH-思考：将燃料换成甲烷、乙醇......？一节1号电池腐烂产生的有毒物质能使1m2土地失去使用价值，一粒纽扣电池可污染60万升水，相当于一个人一生的用水量，废旧电池渗出的重金属造成水体污染，威胁人类健康，废酸废碱使土地酸化、盐碱化，电池生产每年耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨铜，2.7万吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒。环保意识1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应C．碱性锌锰电池中，锌电极是负极D．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅2、关于铅蓄电池放电时的说法正确的（）A．电池的负极材料是铅板B．正极发生的反应是Pb+SO42--2e-=PbSO4C．电池中硫酸的浓度不发生变化D．负极质量减少、正极质量增加3、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。关于以KOH为电解质的氢氧燃料电池叙述错误的是（）A、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能B、电子从负极出发，沿导线流向正极C、负极反应式为H2+2OH--2e-=2H2OD、电解质KOH的物质的量不发生变化