《新教材适用2023_2024学年高中化学第6章化学反应与能量第1节化学反应与能量变化第3课时化学电源课件新人教版必修第二册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材适用2023_2024学年高中化学第6章化学反应与能量第1节化学反应与能量变化第3课时化学电源课件新人教版必修第二册（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第3课时化学电源1知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电池的特点。知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电池的特点。2掌握构成化学电池的基本要素，了解常见化学电池的工作原理。掌握构成化学电池的基本要素，了解常见化学电池的工作原理。通过对原电池的学习，体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃通过对原电池的学习，体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。主动关心与资源开发等有关的社会热点问料和研制新型电池的重要性。主动关心与资源开发等有关的社会热点问题。题。随随堂演练堂演练知识落实知识落实1一次电池一次电池锌锰干电池
2、锌锰干电池一、一次电池二次电池一、一次电池二次电池工作工作原理原理负极负极_锌被氧化，逐渐消耗锌被氧化，逐渐消耗正极正极_被还原被还原电解质电解质_特点特点放电后放电后_充电充电便于携带，价格低便于携带，价格低锌锌筒筒石墨棒石墨棒二氧化锰二氧化锰氯化铵糊氯化铵糊不能不能2二次二次电池电池正正|误误|判判|断断(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细。锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细。()(2)充电电池可以无限制地反复充电、放电。充电电池可以无限制地反复充电、放电。()(3)二次电池充电时化学能转化为电能。二次电池充电时化学能转化为电能。()按要求回答下列问题：按要求回答下列问题：(1)负负极极材
3、材料料是是_，正正极极材材料料是是_，电电解解质质溶溶液液是是_。(2)工作时，电解质溶液中的工作时，电解质溶液中的H移向移向_极。极。(3)工工作作时时，电电解解质质溶溶液液中中硫硫酸酸的的浓浓度度_(填填“增增大大”“”“减减小小”或或“不变不变”)。(4)当当铅铅酸酸蓄蓄电电池池向向外外电电路路提提供供2mole时时，理理论论上上负负极极板板的的质质量量增增加加_g。PbPbO2稀硫酸稀硫酸PbO2(或正或正)减小减小96应应|用用|体体|验验1.下列有关锌锰干电池的说法不正确的是下列有关锌锰干电池的说法不正确的是()A锌外壳是负极，碳棒是正极材料锌外壳是负极，碳棒是正极材料B在外电路中
4、电子从碳棒流向锌外壳在外电路中电子从碳棒流向锌外壳C电流从碳棒流到锌上电流从碳棒流到锌上D在电池内部阳离子从锌外壳移向碳棒在电池内部阳离子从锌外壳移向碳棒B解解析析：在在锌锌锰锰干干电电池池中中，锌锌外外壳壳是是负负极极，碳碳棒棒是是正正极极，故故A项项正正确确；在在外外电电路路中中电电子子从从锌锌外外壳壳流流向向碳碳棒棒，故故B项项错错误误；电电流流的的方方向向与与电电子子的的流流向向相相反反，应应从从碳碳棒棒流流向向锌锌，故故C项项正正确确；电电池池内内部部，阳阳离离子子向向正正极极碳碳棒移动，故棒移动，故D项正确项正确。A解解析析：放放电电时时，Mg作作负负极极，失失去去电电子子，发发生
5、生氧氧化化反反应应，电电极极反反应应式式为为Mg2F2e=MgF2，A项项正正确确；放放电电时时，电电子子从从镁镁电电极极流流出出，经经导导线线流流向向正正极极，B项项错错误误；原原电电池池是是把把化化学学能能转转化化为为电电能能的的装装置置，但但化化学学能能不不可可能能100%转转化化为为电电能能，还还有有部部分分转转化化为为热热能能等等，C项项错错误误；放放电电时时，阳阳离离子子向向正正极极移移动动，阴阴离离子子向向负负极极移移动动，故故F向向负负极极移移动动，D项项错误错误。1概念概念一一种种将将燃燃料料(如如_、_、_)和和氧氧化化剂剂(如如_)的的化化学学能直接转化为电能的电化学反应
6、装置。能直接转化为电能的电化学反应装置。2特点特点(1)清洁、安全、高效等；清洁、安全、高效等；(2)能量转化率可以达到能量转化率可以达到_以上；以上；(3)反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节。二、燃料电池二、燃料电池氢气氢气甲烷甲烷乙醇乙醇氧气氧气80%3应用应用在航天、军事、交通等领域有广阔的应用前景。在航天、军事、交通等领域有广阔的应用前景。4氢氧燃料电池氢氧燃料电池氢氢氧氧燃燃料料电电池池在在不不同同介介质质中中的的总总反反应应相相同同，均均为为2H2O2=2H2O。但正、负极反应与电解质溶液有关，正、负极反
7、应。但正、负极反应与电解质溶液有关，正、负极反应如下如下电解质溶液电解质溶液负极负极正极正极酸性酸性(H)2H24e=4HO24H4e=2H2O碱性碱性(OH)2H24e4OH=4H2OO22H2O4e=4OH特特别别提提醒醒：在在书书写写电电极极反反应应式式时时应应看看清清溶溶液液的的酸酸碱碱性性，酸酸性性条条件件下下不出现不出现OH，碱性条件下不出现，碱性条件下不出现H。正正|误误|判判|断断(1)燃料电池是利用燃料的燃烧发电。燃料电池是利用燃料的燃烧发电。()(2)燃料电池中，燃料在正极上发生氧化反应。燃料电池中，燃料在正极上发生氧化反应。()(3)氢氧燃料电池将热能直接转变为电能。氢氧
8、燃料电池将热能直接转变为电能。()(4)原电池中正极材料一定发生还原反应。原电池中正极材料一定发生还原反应。()(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子。原电池中的负极反应一定是电极材料失电子。()深深|度度|思思|考考1.燃燃料料电电池池当当以以氢氢气气为为燃燃料料时时，产产物物为为水水；通通氢氢气气等等可可燃燃性性气气体体的的一一极极为为电电池池的的什什么么极极？氢氢氧氧燃燃料料电电池池往往往往以以KOH溶溶液液或或硫硫酸酸溶溶液液作作电电解解质溶液，两种电解质溶液工作时溶液的质溶液，两种电解质溶液工作时溶液的pH如何变化？如何变化？提提示示：氢氢气气发发生生氧氧化化反反应应，故故通通
9、H2一一端端的的电电极极为为负负极极；以以氢氢气气为为燃燃料料时时，产产物物为为水水，故故碱碱性性环环境境(如如KOH溶溶液液)中中pH减减小小，酸酸性性环环境境(如如硫硫酸溶液酸溶液)中中pH增大增大。2部部分分心心脏脏病病患患者者需需要要植植入入心心脏脏起起搏搏器器，一一种种心心脏脏起起搏搏器器以以铂铂和和锌锌为为电电极极材材料料，依依靠靠人人体体血血液液中中有有一一定定浓浓度度的的O2和和H2O进进行行工工作作。该该心心脏起搏器的负极材料和正极材料分别是什么？写出负极的电极反应式脏起搏器的负极材料和正极材料分别是什么？写出负极的电极反应式。提提示示：正正极极是是铂铂，负负极极是是锌锌，电
10、电解解质质溶溶液液是是人人体体血血液液，工工作作时时，负负极锌失电子被氧化，负极的电极反应式为极锌失电子被氧化，负极的电极反应式为Zn2e=Zn2。应应|用用|体体|验验能能源源危危机机是是当当前前全全球球性性的的问问题题，“开开源源节节流流”是是应应对对能能源源危危机机的的重重要举措要举措。(1)2022年年北北京京冬冬奥奥会会使使用用氢氢燃燃料料电电池池汽汽车车作作为为主主运运力力开开展展示示范范运运营营服服务务，是是迄迄今今为为止止在在重重大大国国际际赛赛事事中中投投入入规规模模最最大大的的。氢氢燃燃料料电电池池汽汽车车在在行行驶驶过过程程中中只只排排放放水水，因因此此被被称称为为“终终
11、极极环环保保车车”，其其反反应应原原理理示示意意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是_。A该电池工作时电能转化为化学能该电池工作时电能转化为化学能B该电池中电极该电池中电极a是正极是正极C外电路中电子由电极外电路中电子由电极b通过导线流向电极通过导线流向电极aD该电池的总反应：该电池的总反应：2H2O2=2H2OE氢氢氧氧燃燃料料电电池池是是一一种种不不需需要要将将还还原原剂剂和和氧氧化化剂剂全全部部储储藏藏在在电电池池内的新型发电装置内的新型发电装置F氢氧燃料电池使用过程中，负极材料的活性一定比正极材料氢氧燃料电池使用过程中，负极材料的活性一定
12、比正极材料大大DE(2)已已知知1mol甲甲醇醇燃燃烧烧放放热热726.5kJ，在在直直接接以以甲甲醇醇为为燃燃料料的的电电池池中中，消消耗耗1mol甲甲醇醇所所能能产产生生的的最最大大电电能能为为702.1kJ，则则该该燃燃料料电电池池的的理理论论效效率率为为_(燃燃料料电电池池的的理理论论效效率率是是指指电电池池所所产产生生的的最最大大电电能能与与燃燃料料电池反应所能释放的全部能量之比电池反应所能释放的全部能量之比)。96.6%解解析析：(1)氢氢氧氧燃燃料料电电池池中中通通入入燃燃料料氢氢气气的的一一极极为为负负极极，则则电电极极a为为负负极极，发发生生氧氧化化反反应应；通通入入氧氧气气
13、的的一一极极为为正正极极，则则电电极极b为为正正极极，发发生生还还原原反反应应，电电池池总总反反应应为为2H2O2=2H2O。燃燃料料电电池池属属于于原原电电池池，是是将将化化学学能能转转化化为为电电能能的的装装置置，故故A错错误误；根根据据分分析析，电电池池中中电电极极a处处通通入入的的为为氢氢气气，则则该该电电极极为为负负极极，故故B错错误误；根根据据分分析析，该该燃燃料料电电池池电电极极a为为负负极极，电电极极b为为正正极极，外外电电路路中中电电流流由由电电极极b流流向向a，电电子子的的流流向向与与电电流流的方向相反，由电极的方向相反，由电极a通过导线流向电极通过导线流向电极b，故，故C
14、错误错误；几种电池的几种电池的特点特点名称名称干电池干电池(一一次电池次电池)充电电池充电电池(二二次电池次电池)燃料电池燃料电池特点特点活性物质活性物质(发生氧化发生氧化还原反应的物质还原反应的物质)消耗到一定程度后，消耗到一定程度后，不能再使用不能再使用放电后可再放电后可再充电使活性物充电使活性物质获得再生质获得再生可以多次充可以多次充电，重复使用电，重复使用电极本身不包含活性物质，电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件只是一个催化转换元件工作时，燃料和氧化剂连工作时，燃料和氧化剂连续由外部供给，在电极上不续由外部供给，在电极上不断进行反应，生成物不断被断进行反应，生成物不断被排出排
15、出名称名称干电池干电池(一一次电池次电池)充电电池充电电池(二二次电池次电池)燃料电池燃料电池举例举例普通的锌锰干电池、普通的锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银碱性锌锰干电池、银锌电池等锌电池等铅酸蓄电池、锂铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢离子电池、镍氢电池等电池等氢氧燃料电池、氢氧燃料电池、CH4燃料电池、燃料电池、CH3OH燃料电池等燃料电池等随堂演练随堂演练知识落实知识落实1(2023邯邯郸郸高高一一检检测测)以以电电池池为为动动力力的的纯纯电电动动汽汽车车的的普普及及，更更有有利于我国的环境保护。下列有关电池的叙述不正确的是利于我国的环境保护。下列有关电池的叙述不正确的是()A水果电池是方便实
16、用的家用电池水果电池是方便实用的家用电池B铅酸蓄电池是一种常用的二次电池铅酸蓄电池是一种常用的二次电池C氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄薄A解解析析：水水果果电电池池产产生生的的电电流流小小，不不是是实实用用的的家家用用电电池池，A项项错错误误；铅铅酸酸蓄蓄电电池池是是充充电电电电池池，属属于于二二次次电电池池，B项项正正确确；氢氢氧氧燃燃料料电电池池无无污污染染，高高效效环环保保，C项项正正确确；锌锌锰锰干干电电池池工工作作中中负负极极被被氧氧化化，锌锌外外壳壳逐逐渐渐变薄，变薄，D项正确项正确。2(2023天天津津红红桥桥区区高高一一检检测测)2022年年6月月5日日，神神舟舟十十四四号号载载人人飞飞船船成成功功将将3名名航航天天员员送送入入空空间间站站，空空间间站站中中一一种种能能量量储储存存系系统统原原理理如如图图所所示，图中没有涉及的能量转化形式是示，图中没有涉及的能量转化形式是()A电能转化为化学能电能转化为化学能B太阳能转化为电能太阳能转化为电能
