化学：2.2.2《发展中的化学电源》课件(新人教版必修2)

新课标人教版课件系列《高中化学》必修２2.2.2《发展中的化学电源》第二章化学反应与能量第二节《化学能与电能》第２课时教学目标•知识与能力•在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出原电池实验，学习实验研究的方法。•过程与方法：•在探究设计原电池实验的过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。•情感、态度与价值观：•有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。•教学重点：实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。•教学难点：对研究成果以及学习过程和结果的评价与反思•教具准备：多媒体课件、投影仪判断下列几个学生设计的装置，能形成原电池的是？写出下列原电池的电极反应、总反应•1、Cu—Fe与稀硫酸•2、Zn—石墨与稀硫酸•3、Fe—Ａl与稀硫酸•4、Cu—Zn与CuCl2溶液•5、Fe—Zn与一个西红柿•6、Cu—石墨与FeCl3溶液•7、Fe—Zn与CuCl2溶液二、发展中的化学电源1.干电池锌锰电池：属于一次性电池，其负极反应为正极反应为2NH4++2e-2NH3+H2广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等。下页上页首页小结结束ZnZn2++2e-2.充电电池：充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。铅蓄电池电极反应：负极：Pb+SO42-—2e-＝PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。它以Cd为负极，NiO(OH)为正极，KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。燃料电池：它是一种高效、环境友好的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。燃料电池由3个主要部分组成：燃料电极（负极）；电解液；空气／氧气电极（正极）。3、燃料电池氢燃料电池的工作原理是：负极氢气被氧化失去电子，或称“燃烧掉了”。这些负电子流到电池的正极，同时，余下的氢离子通过电解液被送到正极。在正极，与氧气发生反应并从正极吸收电子。这一反应的产品是电流、热量和水。介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-【知识拓展】新型燃料电池：该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应：负极：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O正极：2O2+4H2O+8e-＝8OH-总反应：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O原电池原理的应用：１)利用原电池原理设计新型化学电池；２)改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；３)进行金属活动性强弱比较；４)电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。电化学腐蚀：金属或合金因发生原电池反应所引起的腐蚀。金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。电化学腐蚀主要包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件正极反应(C)负极反应(Fe)其他反应水膜呈弱酸性或中性O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+水膜呈酸性2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈金属的防腐1、改变金属的内部结构。如：把Ni、Cr等加到普通钢里制成不锈钢。2、覆盖保护层：。a：涂油漆、油脂、搪瓷、塑料等3、电化学保护法：多采用牺牲阳极保护法。b：电镀耐腐蚀的金属（Zn、Sn、Cr、Ni等）1、下列实验室制取少量气体的方法最好的是（）A、加热高锰酸钾溶液制取氧气B、用碳酸钙和稀硫酸制取二氧化碳C、用纯锌和稀硫酸制取氢气D、用粗锌和稀硫酸制取氢气D2、钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是（）A、SnB、ZnC、CuD、AgB3、对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是（）①锌片溶解了32.5g②锌片增加了32.5g③铜片上析出1g氢气④铜片上析出2g氢气A、①和③B、①和④C、②和③D、②和④A