6.1.3 化学电池 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

化学电池 第3课时 第一节　化学反应与能量变化 情景引入 电池多种多样，其实质和原理是都是通过氧化还原反应将化学能转变成电能。 1.一次电池 (1)特点：电池放电后 充电(内部的氧化还原反应 逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池的构造如图所示。 ①锌筒为 ，电极反应是 。 ②石墨棒为 ，最终被还原的物质是 。 ③NH4Cl糊的作用是 。 目标一 一次电池 二次电池 不能 无法 负极 Zn－2e－===Zn2＋ 正极 二氧化锰 作电解质溶液 锌锰干电池在使用过程中，锌会逐渐溶解，锌外壳变薄，最后内部的糊状电解质会泄露出来，使电器腐蚀。为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl糊换成湿的KOH，制成了碱性锌锰电池。 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)。 写出负极的电极反应式：____________________________。 思考1 Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 2.二次电池(充电电池) (1)特点：二次电池在放电时所进行的 ，在充电时可以 ，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。 (3)常见的充电电池： 电池、 电池、 电池等。 氧化还原反应 逆向进行 铅酸蓄 镍氢 锂离子 铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。 按要求回答下列问题： (1)负极材料是_____，正极材料是______，电解质溶液是______。 (2)工作时，电解质溶液中的H＋移向___________极。 思考2 (3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。 Pb PbO2 硫酸 PbO2(或正) 减小 负极每个铅原子失去2e-，就生成一个PbSO4 ,负极增加一个。 (4)当铅酸蓄电池向外电路提供2 mol电子时，理论上负极板的质量增加____ g。 96 铅酸蓄电池的电极反应： 归纳总结 某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是 A.锌筒是原电池的正极 B.石墨电极上发生氧化反应 C.铵根离子流向石墨电极 D.电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒 练习1 √ 锌筒作负极 石墨棒作正极，正极上二氧化锰得电子发生还原反应 电子经导线由负极锌筒流向石墨棒 (2022·浙江舟山调研)氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上。其中一种氟离子电池的工作原理为3Mg＋2BiF3 3MgF2＋2Bi(MgF2为难溶盐)，电解质为熔融氟化物。下列说法正确的是 A.放电时，负极的电极反应式为Mg－2e－＋2F－===MgF2 B.放电时，电子从镁电极流出，经电解质流向正极 C.放电时，化学能完全转化为电能 D.放电时，F－向正极移动 √ 练习2 电子从镁电极流出，经导线流向正极 还有部分转化为热能等 F－向负极移动 1.概念 一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。 目标二 燃料电池 与其他电池区别： 反应物不是储存在电池内。 小型高性能燃料电池 2.特点 (1)清洁、安全、高效等。 (2)能量转化率可以达到 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。 3.应用 在航天、军事、交通等领域有广阔的应用 前景。 目标二 燃料电池 80% (1)氢氧燃料电池的总反应方程式如何书写？ 思考1 提示　燃料电池相当于燃料的燃烧，氢氧燃料电池的总反应为2H2＋O2===2H2O。 4.氢氧燃料电池 (2)如何判断氢氧燃料电池的正、负极？ 提示　分析总反应的方程式可知，氢气失电子化合价升高，在负极上反应，氧气得电子化合价降低，在正极上反应。其规律是通燃料的一极做负极，通氧气的一极做正极。 氢氧燃料电池正、负极反应如下： 电解质溶液 负极 正极 酸性(H＋) 碱性(OH－) 特别提醒　在书写电极反应式时应看清溶液的酸碱性； 酸性条件下不出现OH－，碱性条件下不出现H＋。 2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===