4.1.2化学电源 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1.知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； 2.认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； 3.会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。 学习目标： 普通干电池 笔记本电脑 专用电池 摄像机专用电池 “神七”用太阳能电池 手机电池 第四章 电化学基础 第一节 原电池 第二课时 化学电源 1780年，伽伐尼 “生物电” 不同金属 电解质溶液 1800年，伏打发明第一个电池 1836年，丹尼尔改进，“双液电池” 负极材料 电解质 隔膜 正极材料 1887年，赫勒森发明干电池 盐桥的作用--隔离氧化剂和还原剂，平衡电荷，连通电路 2019年诺贝尔化学奖用于奖励锂离子电池的发展。这种重量轻、可再充电且功能强大的电池，如今被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的各个领域。它还可以储存大量来自太阳能和风能的能源，使一个无化石燃料的社会成为可能。 2019年诺贝尔化学奖揭晓 北京时间10月9日下午5点45分，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校约翰•B•古迪纳夫教授（John B. Goodenough。1922年生，得克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授）、纽约州立大学宾汉姆顿分校 M•斯坦利•威廷汉教授（M. Stanley Whittingham。1941年生，纽约州立大学宾厄姆顿大学特聘教）和日本化学家吉野彰（Akira Yoshino。1948年生，东京旭化成株式会社名誉研究员、名古屋明治大学教授。），以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的贡献。他们创造了一个可再充电的世界。 他们将分享900万瑞典克朗（约合人民币647万元）的奖金。 约翰•B•古迪纳夫  M•斯坦利•威廷汉 吉野彰 学习任务二 化学电源 1.化学电池是将_____能转变为____能的装置。 ____电池（干电池）：_______________物质消耗到一定程度，就不能使用； ____电池（充电电池或蓄电池）：放电后可以再____使活性物质获得_____； ____电池：一种连续将_____和_________的化学能________转换成电能的化学电池。 2.化学电池的分类：它主要包括____电池、____电池、____电池。 化学 电能 一次 二次 燃料 一次 （一）概述 氧化还原反应 二次 充电 再生 燃料 燃料 氧化剂 直接 3.化学电池的用途： 种类繁多的化学电源在生产、生活和科研中得到广泛应用。如手机、照相机、计算器、汽车、卫星、太空站、贮能领域等均要使用电池。 4.化学电池的优点：能量转化率较______，供能___________，可以制成各种______、_______和_______不同的电池及电池组，使用方便携带，易于_______，并可在各种环境下工作。 较高 稳定可靠 形状 大小 容量 维护 5.衡量电池优劣及用途的指标： (1)比能量：电池单位质量或单位体积所能输出______的多少，符号(w·h)/kg ,(w·h)/L (2)比功率：电池单位质量或单位体积所能输出____的大小，符号w/kg ,w/L (3)储存时间：电池的储存时间的______。除特殊情况外，质量___、体积___而输出功率______和储存时间______的电池，更适合使用者的需要。 电能 功率 长短 小 小 大 长 正极：常选用金属_______ 隔膜：较高离子传输能力(相当于_____)。 负极：常选用较______金属 氧化物 盐桥 活泼 资料卡片 与电化学相关的物理知识： 1.元电荷： 2.法拉利常数： F=eNA=96500c/mol 3.电功： 1度电＝1kw·h=1000w×3600s = 3.6×106J Q＝96500×n(e-) e=1.6×10-19c W=UQ＝ UIt＝ Pt W=UQ＝U×96500×n(e-) J 1J= 3.6×106 1 kw·h= 3.6×103 1 w·h 6.化学电源的组成: 负极材料 电解质 隔膜 正极材料 活性物质 活性物质 MnO2 PbO2 Ag2O O2 Mg Li Pb H2 1.一次电池(又叫干电池) 普通锌锰电池 碱性电池 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 (1)普通干电池 负极 正极 总反应： （Zn）： （MnO2和C）： 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 2MnO2+ 2e- +2NH4+=2NH3↑+Mn2O3+H2O Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O （二）化学电池分类例析： Zn – 2e- = Zn2+ 一、一次电池（酸性锌