高中人教版 (2019)第一节 原电池精品ppt课件

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高中化学新教材选修性必修第一册同步课件
高中化学新教材特点分析
这套新教材编写的重要特点是知识的编排注意了循序渐进，螺旋上升。下面从化学基本概念和化学基本理论、元素化合物知识、化工基础知识、化学计算和化学实验等五个方面，介绍教材的编排体系。（一）化学基本概念和化学基本理论 全套教材的知识安排，注意各年级内及各年级间的联系，在保证知识结构的系统性和完整性的同时，对内容的安排采用了将各部分知识分散处理，相对集中的方法。例如，关于氧化还原反应，高一首先在初中氧化反应、还原反应的基础上，介绍了氧化还原反应的基本概念，高二介绍氧化还原方程式的配平方法，高三再介绍一些重要的氧化剂和还原剂（二）元素化合物知识 关于元素化合物知识，高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。在元素周期律后，介绍了氧族和碳族。在高一的基础上，高二首先介绍了周期系中非金属的最后一族 ---- 氮族。按周期律系统，氮族应放在碳族之前，放在高一介绍。新教材将氮族放在最后，放在高二第一章是因为与碳族相比氮族知识更复杂，也更系统。（三）化工基础知识 高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业，删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。高三介绍了硫酸工业、氯碱工业的综合性内容。
第25讲 化学电源
一、化学电源的分类与优劣判断1. 分类：化学电源可以分为一次电池、二次电池和燃料电池等。2. 优劣判断（1）比能量：单位质量/体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)/kg或(W·h)/L。（2）比功率：单位质量/体积所能输出功率的大小，单位是W/kg或W/L。（3）电池可储存时间的长短。
二、一次电池（干电池）一次电池，也叫做干电池，放电后不可再充电。常见的一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。
1. 普通锌锰干电池石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。放电之后不能充电，属于一次电池。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ == Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑
Zn﹣2e- === Zn2+
2MnO2 + 2NH4+ + 2e- === 2MnO(OH) + 2NH3↑
2. 碱性锌锰干电池用KOH电解质溶液代替NH4Cl，电池的比能量和放电电流都得到显著的提高。
Zn + 2MnO2 + 2H2O === 2MnO(OH) + Zn(OH)2
Zn + 2OH-﹣2e- === Zn(OH)2
2MnO2 + 2H2O + 2e- === 2MnO(OH) + 2OH-
3. 纽扣式锌银电池以锌为负极，银的氧化物为正极，氢氧化钾（或钠）溶液为电解液
Zn + Ag2O + H2O === Zn(OH)2 + 2Ag
Zn + 2OH-﹣2e- === Zn(OH)2
Ag2O + 2e- + H2O === 2Ag + 2OH-
三、二次电池有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使活性物质获得再生，从而实现放电与充电的循环。这种充电电池属于二次电池，也叫充电电池或蓄电池。常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅蓄电池。
1. 铅蓄电池
工作原理：
Pb + PbO2 + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O
 
 
1. 铅蓄电池
工作原理：
2PbSO4 + 2H2O == Pb + PbO2 +4H+ + 2SO42-
 
 
以钻酸锂—石墨锂电池为例：
2. 锂离子电池
Li1-xCoO2 + LixC6 === LiCoO2 + 6C
LiC6﹣xe- === 6C + xLi+
Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- === LiCoO2
以钻酸锂—石墨锂电池为例：
2. 锂离子电池
LiCoO2 + 6C === Li1-xCoO2 + LixC6
6C + xLi+ + xe- === LiC6
LiCoO2 - xe- === Li1-xCoO2 + xLi+
三、燃料电池连续地将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。
1．氢氧燃料电池
2H2 + O2 === 2H2O
2H2 - 4e- === 4H+
O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O
1．氢氧燃料电池
2H2 + 4OH- - 4e- === 4H2O
O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
【例2】如图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是A．铅蓄电池充电时电能转化为化学能B．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板C．电池工作时，H＋移向PbO2板D．负极反应：Pb＋2e-＋SO42- =PbSO4
D
题型二：二次电池的工作原理
【变4】磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6 LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是A．放电时，石墨电极的电势更高B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连D．放电时，正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)M
题型三：锂离子电池的工作原理
【例5】酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法正确的是A．电子从呼气的 电极透过质子交换膜，流向通入O2的 Pt 电极B．负极的电极反应式为 C．该电池工作一段时间后，正极区溶液的 Ph 减小D．每消耗 22.4L O2时，外电路就通过4 mol电子
B
题型四：燃料电池的工作原理