高中化學(xué)第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化多媒體教學(xué)ppt課件

這是一份高中化學(xué)第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化多媒體教學(xué)ppt課件，文件包含632化學(xué)電源同步課件pptx、兩分鐘帶你看完200年的電池發(fā)展史1mp4、干電池原理mp4等3份課件配套教學(xué)資源，其中PPT共26頁， 歡迎下載使用。
1．知道化學(xué)電源的分類方法。2．熟悉幾種常見化學(xué)電源的組成和工作原理。3．了解化學(xué)電源廣泛的應(yīng)用及廢舊電池對環(huán)境的危害，設(shè)想其處理方法，提升科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。
簡易電池?zé)o法長久穩(wěn)定地使用，于是人們發(fā)明并制造了多種多樣的能夠較長時間穩(wěn)定持續(xù)供電的化學(xué)電源?；瘜W(xué)電源的能量轉(zhuǎn)化率比燃料燃燒高得多。
一次電池用過之后不能復(fù)原
二次電池充電后能繼續(xù)使用
2MnO2＋2NH4+＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O
Zn－2e－===Zn2＋
糊狀的MnO2、NH4Cl
Pb+SO4 2--2e-=PbSO4
PbO2+SO42-+4H++2e- =PbSO4+ 2H2O
Zn-2e-+ 2OH-==Zn(OH)2
Ag2O + H2O +2e-==2Ag + 2OH-
MH-e- +OH-=M+H2O
NiO(OH)+e- =NiO+OH-
燃料電池在使用過程中并沒有發(fā)生燃料的燃燒，而是燃料和氧化劑分別在兩極放電，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
燃料的燃燒是一種劇烈的氧化還原反應(yīng)，而燃料電池中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)則是緩和平穩(wěn)的。
燃料燃燒時，大量的熱能釋放到空氣中，能量利用率低；燃料電池工作時，能量轉(zhuǎn)化率較高，是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。
燃料電池的本質(zhì)是燃料與氧化劑之間能夠發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，且能夠?qū)ν夥懦瞿芰俊?br/>3．簡易燃料電池的制備
原理：構(gòu)成了氫氧燃料電池，先電解水生成了H2和O2，H2在負(fù)極，電極反應(yīng)：2H2－4e－===4H＋，O2在正極，電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(1)優(yōu)點：清潔；工作電壓高；能量密度大；質(zhì)量輕。
(2)用途：廣泛用于手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等便攜式電子設(shè)備。
將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置
利用電解我們可以獲得普通化學(xué)方法難以制備的物質(zhì)。
應(yīng)用：二次電池的充電，冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等
應(yīng)用：電解水制得氫氣和氧氣；電解飽和食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。
例1、Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是(　　)A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===AgC．電池放電時Cl－由正極向負(fù)極遷移D．負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
三、電極反應(yīng)式的書寫及判斷
電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒
遵循離子方程式的書寫規(guī)則
兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式
電極反應(yīng)式形式負(fù)極反應(yīng)： 還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物正極反應(yīng)： 氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物
燃料電池電極反應(yīng)式的書寫
(1)電極判斷的方法：分析電池中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的方程式，化合價升高失電子的物質(zhì)(如燃料電池中的可燃物)為負(fù)極反應(yīng)物，化合價降低得電子的物質(zhì)(如燃料電池中通的空氣或氧氣)為正極反應(yīng)物。
(2)電極反應(yīng)式的書寫：
①規(guī)律：原電池的兩電極反應(yīng)式之和即為總反應(yīng)式。
③注意事項：一看電極材料；二看介質(zhì)環(huán)境；三看附加條件與信息。
②介質(zhì)環(huán)境：結(jié)合介質(zhì)環(huán)境和電荷守恒，補(bǔ)充適當(dāng)?shù)奈⒘?，如酸性為H＋和H2O、堿性為OH－和H2O。得氧時，酸性溶液反應(yīng)物中加H2O，堿性或中性時加OH－；失氧時，反應(yīng)物中酸性加H＋，堿性或中性加OH－。
例2．如圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時)和堿式[當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時]兩種。試回答下列問題：
(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：________________，正極：__________________；電池總反應(yīng)：_________________________。
　　2H2＋O2===2H2O
2H2－4e－===4H＋
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：________________，正極：__________________；電池總反應(yīng)：_________________________。
2H2＋O2===2H2O
2H2－4e－＋4OH－===4H2O　
O2＋4e－＋2H2O===4OH－　
電極反應(yīng)式的書寫及判斷
一次電池二次電池燃料電池電解
1、鉛蓄電池工作原理如下圖所示，在電池工作時PbO2，電極發(fā)生反應(yīng)，PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－===PbSO4＋2H2O，下列說法不正確的是(　　 )
A．該電極反應(yīng)中PbO2是氧化劑B．鉛蓄電池是二次電池C．放電時，電子由PbO2電極經(jīng)H2SO4溶液回到Pb電極D．該電池放電過程中，正、負(fù)極轉(zhuǎn)移電子相等
2、乙醇燃料電池中采用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200 ℃左右時供電，電池總反應(yīng)為：C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，電池示意如圖，下列說法中，正確的是(　　)
A．電池工作時，質(zhì)子向電池的負(fù)極遷移B．電池工作時，電子由b極沿導(dǎo)線流向a極C．b極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是：4H＋＋O2＋4e－===2H2OD．a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是：C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋