6.1.3 化学电源 课件 (共16张PPT) 高中化学 人教版（2019）必修 第二册

(共16张PPT)
第3课时
化学反应 与 电能
（化学电源）
第六章 第1节 化学反应中的能量变化
原电池的构成要素
总结
原理要素：自发进行的氧化还原反应
装置要素：负极、正极、电子导体（导线）、离子导体（电解质溶液）
发电机理：氧化反应在负极发生（失电子）、还原反应在正极发生（得电子）
在电位差的影响下，电子从负极流向正极，产生电流
注意：在双金属-溶液电池中，更活泼的金属材料做负极，同时发生氧化反应，多数伴随着质量减小、而不活泼金属做正极，伴随着气体放出/质量增加
原电池 · 装置探究
燃料电池 · 原电池深入探究
氢燃料电池车
燃料电池是一种能量转化装置，将燃料的化学能转化为电能。
氢氧燃料电池利用了电解水的逆反应，以C或Pt作为电极材料，实现能量转化。
氢氧燃料电池发热效率高、产物仅为水、可实现完全无污染
资料卡片
实验
氢氧燃料电池
燃料电池 · 原电池深入探究
电解H2O，产生H2、O2
用导线连接两极，电流表偏转
电池总反应：2H2+O2 = 2H2O
①、根据图b分析，该电池的正负极材料是什么？离子导体是什么？
思考
②、根据电池反应分析，得电子的物质是什么？失电子的物质是什么？
③、在图b中画出电子流向，并标出反应的正极与负极
图a
图b
燃料电池 · 原电池深入探究
负极材料：
负极反应物：
正极材料：
正极反应物：
负极材料：
负极反应物：
正极材料：
正极反应物：
燃料电池 · 原电池深入探究
思考
①、电极材料一定是金属吗？
②、电极材料一定会参与电极反应吗？
石墨
H2
石墨
O2
Zn片
Zn
Cu片
H+
燃料电池 · 原电池深入探究
总结
①、电极材料不一定是金属，C棒等导电材料也可作为电极，
为还原反应和氧化反应提供得失电子的场所
②、燃料电池中，常用双碳棒、双铂棒作为电极材料，
“燃料”作负极反应物、O2作正极反应物
燃料电池中不需要“点燃”，利用二者电位差产生电子转移
总反应：2H2 + O2 =2H2O
负极：2H2 – 4e- = 4H+
正极：O2 + 4e- +4H+= 2H2O
负极：2H2 – 4e- + 4OH- = 4H2O
正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
酸性介质( H+)
碱性介质(OH-)
氢氧燃料电池
设计原电池
原电池 · 设计
思路：①、原电池构成要素
②、拆分电极反应
③、确认正负电极、电解质溶液
④、检查要素构成
任务：以“Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+”为总反应，设计一个原电池
练习：选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池。
回答下列问题：
(1)负极材料：___；正极材料：__________；电解质溶液：___________。
(2)写出电极反应式
正极：__________________；
负极：________________。
(3)原电池中电子从______极流出，电解质溶液中阴离子流向____极(填“正”或“负”)。
铜
银(或碳棒)
AgNO3溶液
2Ag＋＋2e－===2Ag
Cu－2e－===Cu2＋
负
负
原电池 · 设计
一次
电池
二次
电池
燃料
电池
生活中常见的电池
燃料电池
干电池
铅酸电池
锂电池
化学电源
一次电池
特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)
锌锰干电池
构造示意图
锌筒：____
电极反应：_______________
石墨棒：____
最终被还原的物质：_________
NH4Cl糊的作用：____________
负极
Zn－2e－===Zn2＋
正极
二氧化锰
电解质溶液
化学电源
二次电池(充电电池)
特点：放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态
锂离子电池
镍氢电池
能量转化
铅酸电池
化学电源
铅蓄电池的总反应如下，找到电池的正极反应物、负极反应物
Pb+PbO2+4H++2SO4 2- = 2PbSO4+2H2O
负极： Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极： PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
（难溶于水）
化学电源
思考：反应一段时间后，电解液的PH会如何变化？
3.下列有关锌锰干电池的说法中正确的是( )
A.锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料
B.在外电路中电子从碳棒流向锌外壳
C.电流从锌流到碳棒上
D.在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动
A
4.汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是( )
A.Pb是正极
B.PbO2得电子，被氧化
C.负极反应是Pb＋SO42-－2e－===PbSO4
D.电池放电时，溶液的酸性增强
C
化学电源