2.2.2《发展中的化学电源》PPT课件（新人教版-必修2）
文档属性
| 名称 | 2.2.2《发展中的化学电源》PPT课件（新人教版-必修2） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 350.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-06-03 11:09:40 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中化学》
必修２
2.2.2《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
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首 页
小 结
结 束
Zn Zn2+ + 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 + 2H2SO4 2PbSO4 + 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-= 4H2O
2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 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)3
4Fe(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
D
2、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、Sn B、Zn
C、Cu D、Ag
B
3、对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是 （ ）
①锌片溶解了32.5g ②锌片增加了32.5g
③铜片上析出1g氢气 ④铜片上析出2 g 氢气
A、 ① 和③ B、 ① 和④
C、 ② 和③ D、 ② 和④
A
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《高中化学》
必修２
2.2.2《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
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首 页
小 结
结 束
Zn Zn2+ + 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 + 2H2SO4 2PbSO4 + 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-= 4H2O
2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 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)3
4Fe(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
D
2、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、Sn B、Zn
C、Cu D、Ag
B
3、对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是 （ ）
①锌片溶解了32.5g ②锌片增加了32.5g
③铜片上析出1g氢气 ④铜片上析出2 g 氢气
A、 ① 和③ B、 ① 和④
C、 ② 和③ D、 ② 和④
A