高中化学人教版 (2019)选择性必修1原电池教课ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1原电池教课ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了思考交流，化学电源的分类，干电池，汽车用铅蓄电池，锂离子电池，充电电池，燃料电池，电解液，负极锌筒，正极碳棒等内容，欢迎下载使用。
在日常生活和学习中，你认识哪些电池？
你认为哪种电池更好，理由是什么？
化学史：发明电池的故事
伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。有一天,伏特看了一位名叫伽伐尼的解剖学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文,伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验。他用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情况并不像伽伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩。 为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了解电的来源。 为了纪念他的贡献,人们把电压的计量单位叫做伏特,简称伏,符号V。比如我们手电筒里的电池的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是220伏特。
放电后不可再充电的电池，也叫干电池。
放电后可以再充电而反复使用的电池，又称可充电电池或蓄电池。
连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。
Zn-2e-＝Zn2+
2NH4+ +2e‾=2NH3↑+H2↑
Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑
优点：制作简单、价格便宜
缺点：放电时间短，电压下降快,使用寿命 短、易泄露。
学习任务1：探秘“一次电池”
反应面积成倍增大，放电电流大幅度提高
用途: 广泛用于个人音响、照相机、闪光灯、 电动玩具等各种电器。
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵。
总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2
电解质溶液：H2SO4(aq)
放电后可以再充电使活性物质获得再生；铅蓄电池、锂离子电池……
其电池反应可以正向和逆向进行。蓄电池放电时为自发电池,充电时为电解池。充电后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次。
学习任务2：探秘“二次电池”
1.放电时电极反应式: 负极：Pb+SO42--2e-＝PbSO4 正极：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O 总反应：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O 2.(充放电)可逆反应式:充电时电极反应式与放电时电极反应式相反,所以可以把上述反应写成一个可逆反应式：
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)
学习任务1：探秘“二次电池”
优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境。
用途：电动自行车、汽车、发电站等都要用到它。
负极： ；
用途：便携式电子设备(智能手机、笔记本电脑等)和交通工具(电动汽车、电动自行车等；大型储能电站等)
LixCy-xe-=xLi++Cy
Li1-xCO2 +xLi+ + xe-= LiCO2
负极:Li(嵌锂石墨),正极：LiCO2(钴酸锂);电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液
LixCy+ Li1-xCO2 = LiCO2+Cy
优点：质量小、体积小、储存和输出能量大等
总反应表示为：
正极： ；
锂离子电池——电解液为有机溶剂（无水）
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。是一种能量转化率高、可持续使用、对环境友好的化学电池。
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂。
可供选择的燃料:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料。
学习任务3：探秘“燃料电池”
（1）酸性氢氧燃料电池
正极: O2+4H++4e-＝2H2O ;
正极: O2+2H2O+4e-＝4OH- ;
负极: 2H2+4OH--4e-＝4H2O
负极: 2H2-4e-＝4H+
总(电池)反应：2H2+O2＝2H2O
总(电池)反应：2H2+O2＝2H2O
（2）碱性氢氧燃料电池
1.燃料电池结构特征及应用
负极—燃料（H2、CO、CH4、C2H6、C2H5OH等）
电极材料—一般不参加反应，传导电子
用途：宇宙飞船，应用前景广阔。
③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。
燃料电池与前几种电池的差别：
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；
2.燃料电池的电极反应式和总反应式的书写
(1)明确燃料电池的正、负极均为惰性电极，一般具有很强的催化活性， 但不参与反应。(2)正极反应式的书写。正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，氧气得到电子首先变为O2－，即O2+4e－=2O2－，根据电解质的不同，其正极反应式的书写分以下几种情况:
c.能传导O2-的固体介质：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-=2O2－
O2+4e-+2CO2=2CO32－
CH4+2H2O-8e－=CO2+8H+
CH4+2O2+2OH－=CO32－+3H2O
CH4+10OH－-8e－=CO32－+7H2O
分别写出甲烷燃料电池在酸性和碱性介质中的电极反应和总反应方程式。
CH4+2O2=CO2+2H2O
2O2+8H++8e-＝4H2O
2O2+4H2O+8e-＝8OH-
电池中含有大量的重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一节纽扣电池能污染60万升水；一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，渗出的重金属物质就会渗透土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物等，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康，有的还能致癌。所以我们不要乱扔电池，要及时回收。
1.学习化学电源的发展历程：
一次电池
2.强化了“变化与守恒思想”
质量守恒
能量守恒
电荷守恒
电子的转移与守恒
3.感知了绿色环保理念
保护生态环境，合理处理各类化学电源
“未来”电池