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第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化
第3課時 常見的化學(xué)電池
生活中常見的電池
生活中常見的電池類型有鋅錳干電池、鉛酸蓄電池、鋰離子電池和燃料電池等，根據(jù)其充放電次數(shù)的不同，又可以將電池分為一次電池和二次電池(充電電池)。
任務(wù)一 常見的一次電池
鋅銀電池（紐扣電池）
電極: Zn為負(fù)極,Ag2O為正極
電解液：電解質(zhì)為KOH
負(fù)極：Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O
正極：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH-
總反應(yīng)： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag
任務(wù)一 常見的一次電池
總反應(yīng)：
Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++ 2MnO(OH）+2NH3+H2O
負(fù)極： Zn - 2e- = Zn2+
正極：2MnO2+2NH4++2e- =2MnO(OH）+ 2NH3
電極: Zn為負(fù)極,碳棒為正極
電解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊
特點：電池放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法逆向進(jìn)行)
堿性鋅錳干電池
如何正確書寫電極反應(yīng)式呢？
找負(fù)極反應(yīng)物(還原劑)及對應(yīng)產(chǎn)物
得失電子及對應(yīng)數(shù)目(①電子守恒)
找物質(zhì)
看守恒
看得失
相加減
②電荷守恒
③原子守恒
正極+負(fù)極=總反應(yīng)式
找正極反應(yīng)物(氧化劑)及對應(yīng)產(chǎn)物
看環(huán)境，給什么補什么
(酸性補H＋;堿性補OH－)
沒說在生成物里補。
補水配平
物質(zhì)對
得失對
環(huán)境對
任務(wù)一 常見的一次電池
任務(wù)二 常見的二次電池
鉛蓄電池構(gòu)造示意圖
鉛蓄電池
總反應(yīng)：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
放電
充電
正極：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O
負(fù)極：Pb + SO42- -2e-＝PbSO4
電極：鉛 Pb為負(fù)極；二氧化鉛 PbO2 為正極
電解液：稀硫酸
特點：放電時進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，實現(xiàn)放電與充電循環(huán)。
任務(wù)三 常見的燃料電池
負(fù)極：2H2- 4e-＝4H+
正極：O2+4H++4e-＝2H2O
總反應(yīng)式：2H2 + O2＝2H2O
氫氧燃料電池——酸性
負(fù)極：2H2- 4e-+4OH-＝4H2O
正極：O2＋4e-+2H2O＝4OH-
總反應(yīng)式：2H2 + O2＝2H2O
氫氧燃料電池——堿性或中性
任務(wù)三 常見的燃料電池
思考:氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的總反應(yīng)相同，但正、負(fù)極反應(yīng)與電解質(zhì)溶液有關(guān)，寫出導(dǎo)電介質(zhì)為固體電解質(zhì)時的正、負(fù)極反應(yīng)。
介質(zhì) 電池反應(yīng)：2H2＋O2===2H2O 負(fù)極 ________________________
正極 _________________
負(fù)極 _________________
正極 _______________________
2H2－4e－＋2O2－===2H2O
O2＋4e－===2O2－
2H2－4e－===4H＋
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
任務(wù)三 常見的燃料電池
(-)CH4 | H+ | O2(+)
負(fù)極：CH4 - 8e- + 2H2O ＝ 8H+ + CO2
正極：2O2 + 8e- + 8H+ ＝4H2O
總反應(yīng)式: CH4 +2O2＝CO2+2H2O
(-)CH4 | OH- | O2(+)
負(fù)極：CH4 - 8e- + 10OH- ＝ 7H2O + CO32-
總反應(yīng)式: CH4+2O2+2OH-＝CO32- +3H2O
正極： 2O2 + 8e- + 4H2O ＝ 8OH-
注意：燃料電池總反應(yīng)式一般為燃燒方程式(去“點燃”)但當(dāng)生成物有后續(xù)反應(yīng)時，加和后續(xù)反應(yīng).
甲烷燃料電池
課堂練習(xí)
(1)燃料電池是利用燃料的燃燒發(fā)電 (　　)
(2)燃料電池中，燃料在正極上發(fā)生氧化反應(yīng) (　　)
(3)氫氧燃料電池將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? (　　)
(4)原電池中正極材料一定發(fā)生還原反應(yīng) (　　)
(5)原電池中的負(fù)極反應(yīng)一定是電極材料失電子 (　　)
(6)鋅錳干電池中，鋅電極是正極。 (　　)
(7)甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)。( )
(8)氫氧燃料電池可以實現(xiàn)100%電能的轉(zhuǎn)化。 (　　)
判斷下列說法是否正確
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課堂練習(xí)
根據(jù)右圖，下列判斷中正確的是（ ）
A. 燒杯a中的溶液pH升高
B. 燒杯b中發(fā)生還原反應(yīng)
C. 燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－＝H2
D. 燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl――2e－＝Cl2

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