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(共23张PPT)
电化学专题（综合专题）
电化学专题
——载人航天中化学电源及氧气的再生为例
列举不同类型的化学电源
认识载人航天中的化学电源
氢氧燃料电池
料
1839年英国物理学家威廉 葛洛夫“燃料电池之父”
1959年碱性培根氢氧电池
1962年质子交换膜氢氧电池
1902年首次用氢氧化钾做电解质
了解氢氧燃料电池的发展历程
太空舱中的水从哪里来？
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
SO42-
Zn失去电子
电子从锌极流出
导线（外电路）
流入铜极
H+在铜极上得到电子
正极
负极
2H+ +2e-=H2↑
电流方向
电解质溶液（内电路）
Zn-2e-=Zn2+
C2棒
Cu2+
Cu2+
Cl-
Cl-
Cu2+得到电子
-电 源+
Cl-在碳棒上失去电子
阳极
阴极
2Cl- -2e-=Cl2↑
电流方向
电解质溶液（内电路）
Cu2+ +2e-= Cu
C1棒
导线
导线
任务一：建立原电池的二维四要素模型
阴离子
阳离子
电解质
-e-
还原剂（负极）
氧化剂
（正极）
氧化
产物
还原
产物
氧化反应
还原反应
I
I
原理
维度
电极
产物
电极反应物
微观
过程
宏观
现象
失电子
场所
电子
导体
离子
导体
得电子
场所
装置维度
任务一：建立电解池原理的二维四要素模型
阳离子
阴离子
电解质
氧化剂（阴极）
还原剂（阳极）
还原产物
氧化
产物
还原反应
氧化反应
-电源+
-e-
+e-
I
I
原理
维度
电极
产物
电极反应物
微观
过程
宏观
现象
得电子
场所
电子
导体
离子
导体
失电子
场所
装置维度
还原产物
氧化产物
任务二：设计氢氧燃料电池的原理示意图
任务二：设计电解水的原理示意图
任务三：应用模型分析原电池工作原理
银锌电池
负极：Zn＋2OH－－2e－ = Zn(OH)2
正极：Ag2O＋H2O＋2e－ =Ag＋2OH－
Zn(OH)2
Ag
e-
Zn
Ag2O
氧化反应
OH-
K+
KOH(aq)
还原反应
原理
维度
电极
产物
电极反应物
微观
过程
宏观
现象
失电子
场所
电子
导体
离子
导体
得电子
场所
装置维度
惰性电极电解氯化钠
阴极：2H2O＋2e－ ===H2 ＋2OH－
阳极：2Cl－－2e－ == Cl2
↑
↑
↑
↑
Cl2
H2和OH-
+电源-
-e-
Cl－
水中的H+
+e-
氧化反应
Cl－
Na+
NaCl(aq)
还原反应
任务三：应用模型分析电解池工作原理
原理
维度
电极
产物
电极反应物
微观
过程
宏观
现象
失电子
场所
电子
导体
离子
导体
得电子
场所
装置维度
【评价1】 （2023年甲卷）用可再生能源电还原 CO2时，采用高浓度的 K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示
A．析氢反应发生在IrOx-Ti电极上
B．Cl-从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极
C．阴极发生的反应有： 2CO2+12H++12e =C2H4+4H2O
D．每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体(标准状况)
任务四：用模型分析高考试题
任务四：用模型分析高考试题
任务四：用模型分析高考试题
【评价2】 (2023·全国新高考真题)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnXV2O5·nH2O 下列说法错误的是
A．放电时V2O5为正极
B．放电时Zn2+由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
任务四：用模型分析高考试题
总结提升——电化学知识网络图
找电极
看装置
写反应
作判断
正负极阴阳极
原电池、电解池
电极反应式 总反应
反应现象
微粒（如电子、离子）移动
电解质（如pH、浓度）变化
根据守恒关系的计算
电极、离子交换膜的类型
总结提升——解决电化学问题的一般思路
拓展视野——“神舟”飞船中的化学电池
“神舟”飞船：返回舱（银锌蓄电池组）、
轨道舱、推进舱（太阳能点阵-镍镉蓄电池组系统）等等。
科技前沿——电池领域的最新进展
固态电池
新型高容量锂离子电池
固态电池
新型高容量锂离子电池
科技前沿——电池领域的最新进展

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