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

4.1.2化学电源 1．知道化学电源的分类方法，熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。 2．了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。 学习目标 化学史：发明电池的故事 伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家.有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电引出来.看了这篇论文,伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验.他用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩. 为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了解电的来源。 为了纪念他的贡献,人们把电压的计量单位叫做伏特,简称伏,符号V。比如我们手电筒里的电池的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是220伏特。 3 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 5 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。 6 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 7 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 9 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： 11 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 12 3.银锌（纽扣）电池 正极: ; 负极： ; 电解质: 。 Zn－2e-＋2OH－＝Zn(OH)2 Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－ Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 KOH溶液 Ag2O Zn 负极: 正极: 总反应式: 优点：比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。 13 (1)构造： 负极：Li，正极：MnO2、CuO或FeS2等。 电解质溶液可由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl4)中组成。 电池的总反应可表示为8Li＋3SOCl2=6LiCl＋Li2SO3＋2S。 (1)负极材料为____，电极反应为_________________。 (2)正