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

第2课时　化学电源 第一节　原电池 第四章　化学反应与电能 1 素养目标 重点难点 课标要求 核心素养 1．了解化学电源的种类及工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用； 2．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式； 3．了解新型电池的工作原理。 1．通过对常见化学电池的分析，培养证据推理与模型认知的能力。 2．通过认识新型化学电源的作用及废旧电池对环境的危害，形成科学态度与社会责任意识。 电池反应的方程式和电极反应式的书写 铅蓄电池 干电池 纽扣电池 锂离子电池 燃料电池 锂离子电池 太阳能电池 生活中电池 将 变成 的装置。广泛应用于移动电话、照相机、计算器、遥控器、汽车、卫星等。 1.概念: 2.优点: ①能量转换效率高，供能稳定可靠 ②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 ③易维护，可在各种环境下工作。 一、化学电池 化学能 电能 4 3.电池优劣的判断标准: ① 比能量 ［单位：(w·h/kg)，(w·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ② 比功率 [单位：（W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小. ③ 电池的可储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更易满足使用者需求。 5 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池等 锂离子电池 镍氢电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 4. 化学电池的分类 6 废旧电池中常含有重金属、酸和碱等物质。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。 上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中毒引起的。 5、废电池对环境的危害 8 减少污染 节约资源 废旧电池处理 放电后不可再充电的电池。一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。 常见一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。 二、一次电池（干电池） Zn+2MnO2+2NH4+=Zn(NH3)22++2MnO(OH) 负极： 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 1. 普通（酸性）锌锰干电池 作正极， 作电解质溶液， 作负极 石墨棒 氯化铵糊 锌筒 Zn - 2e-+2NH4+= Zn(NH3)22++2H+ 正极： 2MnO2 + 2H+ + 2e- = 2MnO(OH) 总反应： 10 2.碱性锌锰电池 负极： Zn + 2OH- -2e- = Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- 氢氧化氧锰 正极: ; 负极： ; 电解质: 。 MnO2 Zn粉 KOH 总反应： Zn+2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2 优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 11 【练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.电池正极电极反应为：2MnO2(s)+H2O(l)+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.外电路每通过0.2mole-, 理论上减小锌的质量6.5g C 12 放电后可以再充电使活性物质获得再生的电池。这种充电电池属于二次电池，也叫充电电池或蓄电池。常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅蓄电池。 三、二次电池（蓄电池） 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 铅酸电池由两组栅状电极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb，电解质溶液为H2SO4溶液。 1.铅酸蓄电池 构造： 铅蓄电池的构造 缺点： 优点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 ：(-)Pb | H2SO4 | PbO2(+) 总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb -2e- + SO42- =