高中化学苏教版必修二专题3 第二单元 原电池（24张ppt）

化学能转化为电能
啦啦原电池啦啦


00
实验探究
装置 实验现象 实验结论
锌片:_________,
__________
铜片:_________ ______________
_____________,
_____________
_______
逐渐溶解
有气泡产生
没有变化
锌能够和稀硫酸
反应生成氢气
铜不能与稀硫
酸反应
锌片:_________,
____________
铜片:_________ _________________
_________________
____________
锌片:_________
铜片:___________

逐渐溶解
有气泡产生
没有变化
锌能够和稀硫酸反
应生成氢气,铜不能
与稀硫酸反应
逐渐溶解
有气泡产生


01
基本概念
2H++2e=H2↑
Zn-2e=Zn2+
失电子，氧化反应
得电子，还原反应
锌片:__________
铜片:__________
电流计:________
_____
逐渐溶解
有气泡产生
指针发生
偏转
产生电流


01
基本概念
1.定义：化学能转化为电能的装置
2H++2e=H2↑
Zn-2e=Zn2+
总： Zn+2H+=Zn2++H2↑
阴离子流向负极，阳离子流向正极
电子由负极流向正极
失电子，氧化反应
得电子，还原反应
负极
正极


02
形成条件
①活泼性不同的电极
②能进行自发的氧化还原反应
③形成闭合回路
④电解质溶液


03
应用
①比较活泼性
原电池中，一般活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属为正极。
②加快氧化还原反应速率
③钢铁的电化学腐蚀


04
练一练
AB



04
练一练
A


04
练一练
D


04
练一练
D


04
练一练
A


04
练一练
乙醇
Cu
Cu
C




02
形成条件
①活泼性不同的电极
②能进行自发的氧化还原反应
③形成闭合回路
④电解质溶液


03
应用
①比较活泼性
原电池中，一般活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属为正极。
②加快氧化还原反应速率
③设计原电池
④钢铁的电化学腐蚀
利用 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 的氧化还原反应设计原电池
负极
Cu-2e-=Cu2+
正极
2Fe3++2e-=2Fe2+
钢铁的电化学腐蚀
1.电化学腐蚀
金属跟____________接触,发生原电池反应,比较
活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。
2.钢铁的腐蚀
(1)条件
①电极:铁和少量___形成两个电极。
②电解质溶液:水中溶有少量__________及____等气体。
(2)电极反应(以吸氧腐蚀为例)
①负极反应式(Fe):________________。
②正极反应式(C):________________________。
电解质溶液
H＋和OH－
氧气
碳
Fe－2e－===Fe2＋
2H2O＋O2＋4e－===4OH－


04
练一练
A
总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+ ==== Zn2++ 2MnO(OH)+2NH3


01
回 顾
2H++2e=H2↑
Zn-2e=Zn2+
失电子，氧化反应
得电子，还原反应
普通锌锰电池
碱性电池
镍镉电池
小型高性能燃料电池
锂离子电池
镍氢电池
干电池
负极（锌筒）Zn-2e- ====Zn2+
正极（石墨）2MnO2+2NH4+ +2e- ====2MnO(OH)+2NH3
总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+ ==== Zn2++ 2MnO(OH)+2NH3
二、化学电源
1．化学电源的分类
(1)_____电池：用过之后不能复原，如锌锰干电池。
(2)_____电池：充电之后能够继续使用，如铅蓄电池。
2．常见的化学电源
(1)锌锰干电池。锌筒为负极，石墨为正极，
Zn ＋2NH4Cl ＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)。
二次
①正极材料为______，负极材料为___，电解质为_______。
一次
(2)铅蓄电池。
PbO2
Pb
稀硫酸
资 料：
银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成的活性材料，另一端填充锌汞合金组成的活性材料。电极反应如下：
总反应：Zn+Ag2O+H20====Zn(OH)2+2Ag
锌是 极，发生 反应；
氧化银是 极，发生 反应。
电解质溶液：
电极方程式： .
负
氧化
正
还原
锌：Zn + 2OH- - 2e-== Zn(OH)2
氧化银：Ag2O + H2O + 2e- ==== 2Ag +2OH-

氢氧化钾
铅蓄电池
1.电极材料及原料

2.电解质溶液
PbO2 Pb
H2SO4溶液
Pb-2e-+SO4 2 -====PbSO4
Pb+PbO2 +2H2SO4 ====2PbSO4 + 2H2O
PbO2+4H++SO42 -+ 2e- ====PbSO4+2H2O
总反应：
3.优点
4.应用领域
电压稳定，使用方便、安全、可靠，可以循环使用
广泛用于国防、科研、交通、生产和生活
负极:
正极:
5.反应式：

负极 正极
1.电极材料及原料

2.电解质溶液
3.优点

4.应用领域
锂电池
正极：金属氧化物 负极：锂
使用寿命长，质量轻、电压高、工作效率高、体积小
有机溶剂
电脑、照相机、手表、心脏起搏器
索尼数码相机锂电池
新型燃料电池
1.氢氧燃料电池
燃料电池是继水力、火力、核能发电之后的第四类发电—化学能发电
负极： 2H2 +4OH--4e-====4H2O
正极： O2+2H2O+4e-====4OH-
2H2 + O2 ==== 2H2O
燃料电池的反应方程式：
当电解质为氢氧化钾溶液时
当电解质为硫酸溶液时
负极： 2H2 -4e- === 4H+
正极： O2+4H++4e-====2H2O
燃料电池
把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”

常见的燃料电池还有甲烷燃料电池、铝—空气燃料电池、熔融盐燃料电池等
优点：效率高、无污染，装置可持续使用
多孔性金属电极，具有催化性能
甲醇-空气 燃料电池 2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O
负极
正极
2.磷酸型燃料电池
以磷酸为电解质，利用廉价的碳材料为骨架。除了以氢气为燃料外，还可使用甲醇、天然气、城市煤气等低廉燃料，是目前最成熟的燃料电池。
目前世界上大容量的燃料电池发电厂，都使用磷酸型燃料电池。如东京电能公司经营的11MW美日合作磷酸型燃料电池发电厂。
3.海水电池
1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。
电极反应式为：
负极：
正极：
电池总反应：
4Al-12e- ====4Al3+
3O2+ 6H2O +12e- ==== 12OH -
4Al+3O2+ 6H2O ==== 4Al(OH)3