高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池示范课课件ppt

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学习目标1.能列举常见的化学电源。2.能利用相关信息分析化学电源的工作原理。3.能设计简单的原电池。
1859年Plante电池
碱性锌锰电池Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2
电极反应电极材料离子导体电子导体
化学方程式中的变化与守恒 化学方程式是一种重要的化学语言。因研究的需要，有多种表示化学反应的形式，如离子方程式、热化学方程式、反应历程表达式、电极反应式、有机反应式等。表达化学反应时，一方面，既要符合化学反应的事实（如组成、结构的变化），也要符合质量守恒定律，有时还要考虑能量守恒（如根据热化学方程式计算反应热）。另一方面，必须反映化学反应中各种粒子及其有关量的变化与守恒。例如，离子反应式中有关离子电荷的守恒，氧化还原反应、电极反应式中电子的转移与守恒。在学习化学方程式时，不要忽视其中蕴含的变化与守恒观念。
第①步 确定电极反应物、产物
负极反应 Zn = Zn(OH)2
正极反应 MnO2 = MnO(OH)
碱性锌锰电池 Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2
负极反应 Zn - 2e− = Zn(OH)2
正极反应 MnO2 + e− = MnO(OH)
第②步 补全得失电子数目
负极反应 Zn - 2e− + 2OH− = Zn(OH)2
正极反应 MnO2 + e− = MnO(OH) + OH−
第③步 根据守恒规律，配平电极反应式
正极反应 MnO2 + e− + H2O = MnO(OH) + OH−
正极反应 MnO2 + e− + H2O = MnO(OH) + OH−
书写电极反应方程式的一般步骤
第① 步 确定正负极反应物、产物
第② 步 补全得失电子数目
第③ 步 根据守恒规律，配平电极反应式
普通锌锰电池 Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl = 2MnO(OH) + Zn(NH3)2Cl2
分析：负极材料是什么？电解质的主要成分？正极反应？
普通锌锰电池 Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl = 2MnO(OH) + Zn(NH3)2 Cl2
正极反应怎样书写？ MnO2 = MnO(OH)
正极反应怎样书写？ MnO2 + e− = MnO(OH)
正极反应怎样书写？ MnO2 + e− + NH4+ = MnO(OH)
正极反应怎样书写？ MnO2 + e− + NH4+ = MnO(OH) + NH3
分析：该种电池有什么缺点？在使用过程中，会出现什么问题？
锌片失去电子，形成离子，逐渐溶解，因此在电池工作过程中变薄，使电池发生漏液。
从四要素的角度分析，哪些方面有改进？
铅酸蓄电池 Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
铅酸蓄电池 Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
负极反应 Pb = PbSO4
正极反应 PbO2 = PbSO4
负极反应 Pb - 2e− = PbSO4
正极反应 PbO2 + 2e− = PbSO4
负极反应 Pb - 2e− + SO42− = PbSO4
正极反应 PbO2 + 2e− + 4H++ SO42− = PbSO4
正极反应 PbO2 + 2e− + 4H++ SO42− = PbSO4 +2H2O
放电时，正负极材料质量都增大可以充电，反复使用
电压稳定、使用方便安全可靠、价格低廉比能量低、笨重
铅酸蓄电池
小型化、供电方便不需要维护
锂离子电池、镍氢电池……
2019年诺贝尔化学奖
电压稳定、使用便捷 反复使用、环境污染（含重金属、酸和碱等）
二次电池
化学能 电能
燃料电池是一种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。
电极材料
离子导体
负极 H2 = 2H+
正极 O2 = 2H2O
负极 H2 - 2e− = 2H+
正极 O2 + 4e− = 2H2O
正极 O2 + 4e− + 4H+ = 2H2O
总 2H2 + O2 = 2H2O
电极材料 均为 Pt
离子导体 电解质溶液
2H2 + O2 = 2H2O
电极材料 惰性电极电极反应 电极反应物（燃料和氧化剂）连续由外部供给 电极产物不断被排出离子导体 电解质溶液、新型介质电池性能 高效、环境友好，能量转化率超过 80%
设计原电池 2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+
负极 Cu = Cu2+
正极 2Fe3+ = 2Fe2+
负极 Cu - 2e− = Cu2+
正极 2Fe3+ + 2e− = 2Fe2+
正极 Fe3+ FeCl3 溶液
负极 Cu2+ CuCl2溶液
阅读课本 P96- P99 ，整理笔记完成课本 P100习题第1、3~7题查阅资料，设计废旧电池回收的方案
见贤思齐焉，见不贤而内自省也。