1、第一节 化学反应与能量变化第4课时第六章 化学反应与能量一、导入新课常见电池示例二、推进新课二、化学电池(1)概念： 将化学能变成电能的装置(2)分类一次电池又称不可充电电池如：干电池二次电池又称充电电池蓄电池燃料电池(3)优点能量转换效率高，供能稳定可靠。可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。易维护，可在各种环境下工作。二、推进新课常见电池电极反应式的书写铜锌原电池：先分析正、负极，再根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应的规律书写电极反应式。2H+2e-H2负极：总反应：正极：Zn - 2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2稀盐酸ZnCu二、推进新课正极：负极：总
2、反应：Zn - 2e-Zn2+Cu2+ + 2e-CuZn + Cu2+Zn2+ + Cu或 Zn + CuSO4Cu + ZnSO4二、推进新课总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+ = Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O干电池锌锰干电池电极反应式负极(锌筒)：Zn - 2e- = Zn2+正极(石墨)：2MnO2+2NH4+ 2e- = Mn2O3+2NH3+H2O二、推进新课锌锰碱性电池是一种新型的干电池。正极材料为MnO2 ，极材料为Zn，还原产物为MnOOH，电解质是KOH溶液，请写出电极反应式并分析其工作原理。负极：Zn + 2OH- 2e- = Zn(OH)2正极：2MnO2
3、 + 2H2O + 2 e- = 2MnO（OH） + 2OH 总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH)碱性Zn-Mn干电池二、推进新课1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而 得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是（ ） A电池工作时，锌失去电子 B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH- (aq) C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D外电路中每通过0.2
4、mol电子，锌的质量理论上减小6.5g C二、推进新课铅蓄电池（1）电极材料及原料（2）电解质溶液（3）电极反应式：正极：PbO2 负极：PbH2SO4溶液负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O总反应：二、推进新课负极：Pb + SO42- = PbSO4+2e-正极：PbO2+ SO42-+4H+2e - =PbSO4 + 2H2O 电池总反应：Pb+ PbO2 + 2SO42- +4H+ = 2PbSO4 + 2H2O阴极： P
5、bSO4 +2e- Pb+SO42- 阳极： PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H+2e- 电池总反应：2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ 铅蓄电池的放电过程原电池铅蓄电池的充电过程电解池放电充电2PbSO4 + 2H2OPbO2 + Pb + 2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：二、推进新课2.铅蓄电池的总反应式为： Pb + PbO2 + 2H2SO4 PbSO4 + 2H2O 对于铅蓄电池放电时的说法错误的是（ ） A 铅为负极，PbO2 为正极 B 负极的电极反应式为 ：Pb 2e- + SO42- = PbSO4 C 正极的电极反应式为：Pb
6、O2+ 4H+ +SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O D电解液的密度不变 D放电充电二、推进新课把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”优点：效率高、无污染，装置可持续使用燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池 新型燃料电池二、推进新课怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？书写步骤：（1）写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应；（2）写出正极的电极反应式(一般较简单);（3）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。正极反应一般为酸性介质 碱性介质O2+4H+4e-=
7、2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-二、推进新课(1) 氢氧燃料电池负极H2：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极O2：O2 + 2H2O +4e- = 4OH- 总反应： O2 + 2H2 = 2H2O氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。碱性介质二、推进新课介质电池反应： 2H2 +O2 = 2H2O 酸性负极正极中性负极 正极碱性负极正极2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4
8、OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-燃料电池二、推进新课电极反应书写规律：找出正负极反应物和产物，写出加减电子个数。根据介质配平电荷，并写出电极反应式。要求：酸性不出现OH-，碱性不出现H+； 中性反应物中不出现OH-、H+，但可以生成。写出总方程式(电子守恒)二、推进新课(2) CH4燃料电池（碱性介质）1.燃烧总化学反应： CH4+2O2 CO2+2H2O2.燃料电池总反应：3.正极：4.负极：CH4+2OH-+2O2 = CO32- +3H2O2O2+4H2O+8e- = 8OH-CH4+10OH-8e-= CO32-+7H2OCH4燃料电池（酸性介质
9、）1.燃料电池总反应：2.正极反应：3.负极反应：-2，得：CH4+2O2=CO2+2H2O O2+4H+4e-=2H2O CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+二、推进新课（3）甲醇燃料电池（酸性介质）总反应：正极的电极反应式为：负极的电极反应式为：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O3O2+12e-+12H+ = 6H2O 2CH4O-12e-+2H2O = 12H+ 2CO2甲醇燃料电池（碱性介质）总反应式：正极的电极反应式为：负极的电极反应式为：2CH4O + 3O2 +4KOH = 2K2CO3 + 6H2O3O2+12e- + 6H2O =12OH- 2CH4O -
10、12e-+16OH- = 2CO32- +12H2O 二、推进新课铝-空气燃料电池：电极反应： （-）Al ：4Al 12e- = 4Al3+ (+) 空气(C)：3O2 + 6H2O +12e- = 12OH- 用作海洋航标灯，用海水作为电解质溶液。4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3二、推进新课原电池电极反应式的书写注意事项：(1)原氧负。(2)要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H+、OH-、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。 特殊情况：非水溶液(3)注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。【小结】3.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应式为：2
11、H2+O2 =2H2O，是解液是KOH溶液，反应保持在较高温度下使水蒸发，下列叙述正确的是（ ） A工作时，电解质溶液的pH不断增大 B工作时，能见到浅蓝色火焰 C工作时，H2为正极，O2为负极 D电极反应式为： 负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极：O2 +2H2O + 4e- = 4OH- D 二、推进新课锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。锂电池Li (负极) MnO2 (正极)锂盐作电解质 (非水溶液介质)【组成】电极反应：(-)：Li e- = Li+ (+)： MnO2 + e- = MnO2-特点：
12、高能电池、质轻、电压高 、工作效率高和储存寿命长。用途：电脑、照相机、手表、心脏起搏器、火箭等。二、推进新课银锌电池是一种纽扣式大容量电池，电极分别是Ag2O和Zn 电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为： Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2 Ag2O + H2O +2e- = 2Ag + 2OH-总反应为： Zn + Ag2O + H2O =2Ag + Zn(OH)2 4.银-锌电池钮扣电池二、推进新课3.银锌电池是一种纽扣式大容量电池，电极分别是Ag2O和Zn电解质溶液为 KOH溶液，电极反应式为： Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2 Ag2O + H2O +
13、2e- = 2Ag + 2OH-总反应为：Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2 下列说法正确的是（ ） A电流由Zn 经外电路流向Ag2O BZn是负极，该电极发生的电极反应是还原反应 CAg2O是正极，该电极发生的电极反应是还原反应 D. 工作时，负极区溶液的 pH不断减小，正极区溶液的pH不断增大 CD四、课堂小结氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液失e，沿导线传递，有电流产生还原反应2H+2e- =H2阴离子阳离子总反应：负极正极 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子敬请各位老师提出宝贵意见！
