第第3节化学能转化为电能节化学能转化为电能电池电池第1章 化学反应与能量转化第第2课时化学电源课时化学电源化学电源化学电源 本节知识目录学习探究学习探究目标定位目标定位知识回顾知识回顾自我检测自我检测探究点二探究点二 常见的化学电池常见的化学电池 探究点一探究点一 化学电池化学电池 学习目标定位1.知道化学电源的分类方法。知道化学电源的分类方法。2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。3.知道化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。知道化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。学习重难点：学习重难点：常见化学电源的组成和工作原理常见化学电源的组成和工作原理。知识回顾铁片铁片 铜片铜片(或石墨或石墨) 稀硫酸稀硫酸 能能 Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2Fe2e=Fe22Fe32e=2Fe2 Fe2Fe3=3Fe2铁片铁片 铜片铜片(或石墨或石墨) 稀硫酸稀硫酸 硫酸铁溶液硫酸铁溶液 铜片铜片石墨石墨铁片铁片知识回顾连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀 当当Cu、Al导线导线反应时，加入少量反应时，加入少量CuSO4，Cu2被锌置换出来，生成的单质被锌置换出来，生成的单质Cu附着在锌的表面，附着在锌的表面，锌与稀硫酸锌与稀硫酸此时会发生原电池反应，锌为负极，使反应速率加快。此时会发生原电池反应，锌为负极，使反应速率加快。cab 学习探究探究点一探究点一 ：化学电池化学电池 化学电池是将化学能变成电能的装置。其种类很多，常分为以下三类。请你举出化学电池是将化学能变成电能的装置。其种类很多，常分为以下三类。请你举出生活中常见的电池，并将其分类填入下表。生活中常见的电池，并将其分类填入下表。种种类特点特点(分分类依据依据)实例例一次一次电池池二次二次电池池燃料燃料电池池普通锌锰电池、碱性锌锰电池普通锌锰电池、碱性锌锰电池铅蓄电池、镍氢电池铅蓄电池、镍氢电池氢氧燃料电池、氢氧燃料电池、CH4燃料电池燃料电池放完电以后不能再使用放完电以后不能再使用充电、放电可循环进行充电、放电可循环进行可通过不断充入燃料、可通过不断充入燃料、氧化剂，连续使用氧化剂，连续使用归纳总结归纳总结化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(可充电电池可充电电池)、燃料电池、燃料电池(连续电池连续电池)。使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、。使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸、碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严铅等大量的重金属和酸、碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。所以废弃电池要进行回收利用。重的污染。所以废弃电池要进行回收利用。题目解析题目解析题目解析题目解析活学活用活学活用判断一种电池的优劣主要是判断一种电池的优劣主要是看这种电池的比能量或比功看这种电池的比能量或比功率的大小，以及可储存时间率的大小，以及可储存时间的长短。的长短。C 题目解析题目解析题目解析题目解析ID本题考查的是有关化学电池的概念、本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回健康危害很大，所以废旧电池应回收利用。收利用。探究点二探究点二 ：常见的化学电池常见的化学电池 Zn MnO2 KOHZn2OH2e=Zn(OH)2MnO22H2O2e=Mn(OH)22OHZnMnO2H2O=Mn(OH)2ZnOZn 在总反应式中锌元素化在总反应式中锌元素化Ag2OH2O2e=2Ag2OH还原反应还原反应 合价升高，失去电子，锌为负极。合价升高，失去电子，锌为负极。Pb PbO2 硫酸溶液硫酸溶液 PbSO4 PbSO4 变大变大 H2SO4不断被消耗，使不断被消耗，使 H减小，减小，pH增大增大 2H24e=4HO24H4e=2H2O2H24e4OH=4H2OO22H2O4e=4OH2H24e=4HO22H2O4e=4OH烃烃 肼肼 甲醇甲醇 煤气煤气 CH3OH H2O、CO2CH3OH12e16OH=2CO 12H2O3O26H2O12e=12OH2CH3OH3O24OH=2CO 6H2O归纳总结归纳总结(1)一次电池：活泼金属作负极，参与电极反应，放电完成后，不能再使用。一次电池：活泼金属作负极，参与电极反应，放电完成后，不能再使用。1. 常见化学电池的比较常见化学电池的比较(3)燃料电池：两电极都不参与电极反应，不断充入的物质分别在两极发生反应，燃料电池：两电极都不参与电极反应，不断充入的物质分别在两极发生反应，可连续使用。可连续使用。(2)二次电池：两电极都参与电极反应，可充电、放电，循环使用。二次电池：两电极都参与电极反应，可充电、放电，循环使用。归纳总结归纳总结(3)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写离子符号供的，还是弱电解质提供的，一律写离子符号。2 2书写化学电池中电极反应式注意的问题书写化学电池中电极反应式注意的问题(1)正确判断出化学电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应正确判断出化学电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应。(2)确认电极得失电子后的产物是否能与电解质溶液发生反应，若能反确认电极得失电子后的产物是否能与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式。(4)书写二次电池的电极反应式时，要注意判断充电方向与放电方向。放书写二次电池的电极反应式时，要注意判断充电方向与放电方向。放电时的电极反应式倒过来即为充电时的电极反应式电时的电极反应式倒过来即为充电时的电极反应式( (注意电子的得失注意电子的得失) )。活学活用活学活用C 锌为负极，在反应中失锌为负极，在反应中失去电子；电池工作时，去电子；电池工作时，电流由正极通过外电路电流由正极通过外电路流向负极，而电子移动流向负极，而电子移动方向与电流方向相反方向与电流方向相反 由题给电极反应可以看出由题给电极反应可以看出H2SO4不断不断被消耗，故被消耗，故pH不断增大不断增大原电池工作时，整个电路中负电荷的原电池工作时，整个电路中负电荷的流向是一致的，外电路中，电子由流向是一致的，外电路中，电子由Pb极流向极流向PbO2极；内电路中，负电荷极；内电路中，负电荷(SO 和和OH)移向移向Pb极极D 题目解析题目解析题目解析题目解析C 学习小结学习小结自我检测检测学习效果检测学习效果体验成功快乐体验成功快乐题目解析题目解析题目解析题目解析C 负极负极(即即Zn极极)在反应时消耗在反应时消耗OH则负极区溶液的则负极区溶液的pH应减小应减小发生原电池反应时，电子由负极发生原电池反应时，电子由负极经外电路流向正极，即电子从经外电路流向正极，即电子从Zn极经外电路流向极经外电路流向Ag2O极极在原电池中，负极发生氧化反应，在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应正极发生还原反应 燃料电池中，燃料为负极，氧气为正极燃料电池中，燃料为负极，氧气为正极 由于由于KOH参与电极反应，参与电极反应，所以所以KOH的物质的量浓度减小的物质的量浓度减小电解质溶液中，电解质溶液中，CO 几乎不移动几乎不移动B 检测学习效果检测学习效果体验成功快乐体验成功快乐题目解析题目解析题目解析题目解析B 题目解析题目解析题目解析题目解析正极：正极：2O24H2O8e=8OHH2O2负极负极:2H24OH4e=4H2O正极正极:O22H2O4e=4OH负极：负极：2H24e=4H正极：正极：O24H4e=2H2O大大小小负极：负极：CH410OH8e= 7H2O根据总反应式可知根据总反应式可知H2在反应中被氧在反应中被氧化，化，O2被还原，又因为是碱性溶液被还原，又因为是碱性溶液不可能有不可能有H参加或生成，故负极反参加或生成，故负极反应为应为2H24OH4e=4H2O,正正极反应为极反应为O22H2O4e=4OH。若将电解液换成酸性溶液，此时应考若将电解液换成酸性溶液，此时应考虑不可能有虑不可能有OH参加反应，也不可能参加反应，也不可能有有OH生成生成, 负极：负极：2H24e=4H，正极：正极：O24H4e=2H2O。由于由于(1)是在碱性条件下反应，是在碱性条件下反应，KOH量量不变，但工作时不变，但工作时H2O增多，故溶液变增多，故溶液变稀，稀，pH将变小；而将变小；而(2)中为酸溶液，中为酸溶液，H2SO4不变，水增多，溶液酸性变小，不变，水增多，溶液酸性变小，故故pH将变大。将变大。本讲内容结束本讲内容结束请完成课时作业请完成课时作业