6.1.4 常见化学电源 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 化学反应与能量 第3课时 常见化学电源 【核心素养】 1.宏观辨识与微观探析： 2.证据推理与模型认知： 3.变化观念与平衡思想： 4.科学态度与社会责任：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 【教学重难点】 重点： 难点： 1.锌锰干电池 一、一次电池——放电之后不能充电的电池 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快，放电过程中易气涨或漏液。 负极（锌筒）：Zn - 2e- = Zn2+ 正极（石墨棒）：2MnO2 +2NH4+ + 2e- = 2MnOOH + 2NH3↑ 总反应：Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3↑ +2MnOOH 氧化还原反应 3 2. 锌银电池 负极：Zn + 2OH-﹣2e- = Zn(OH)2 正极：Ag2O + 2e- + H2O === 2Ag + 2OH- 总反应：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag 以锌为负极，银的氧化物为正极，氢氧化钾（或钠）溶液为电解液 优点：体积小， 适用于电子表和电子计算器 知识精讲 二、二次电池 3.实例：铅酸蓄电池、镍氢电池、镍-镉碱性蓄电池、锂离子电池等。 1.概念：二次电池又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。 2.能量转化： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电 负极：Pb – 2e- + SO42- = PbSO4 正极：PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 铅酸蓄电池 正极： PbO2 负极： Pb 电解质溶液：稀硫酸 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 镍-镉碱性蓄电池 总反应：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 特点：体积小，比铅蓄电池寿命长，可充电超过500次。 缺点：镉是致癌物质，废弃的镍镉电池若不回收，会严重污染环境。 应用：收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。 负极(Cd)：Cd－2e-＋2OH-＝ Cd(OH)2 正极(NiO(OH))：2NiO(OH)＋2e-＋2H2O＝2Ni(OH)2＋2OH- 锂离子电池——新一代可充电的绿色电池 特点：以密度最小的金属锂作为电池的负极，跟用质量相同的其他金属相比较，使用寿命大大延长。 应用：笔记本电脑、移动电话、数码照相机、摄像机等低功耗电器。 正极：3SOCl2＋8e-＝6Cl-＋SO32- ＋2S 负极：8Li－8e- ＝ 8Li+ 锂亚硫电池总反应式：8Li＋3SOCl2 ＝6LiCl＋Li2SO3＋2S 1.下列有关锌锰干电池的说法中正确的是( ) A.锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料 B.在外电路中电子从碳棒流向锌外壳 C.电流从锌流到碳棒上 D.在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动 A 【课堂练习】 2.汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下： PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O 根据此反应判断，下列叙述中正确的是( ) A.Pb是正极 B.PbO2得电子，被氧化 C.负极反应是Pb＋SO42-－2e－=PbSO4 D.电池放电时，溶液的酸性增强 E.工作时，电解质溶液中的H＋移向正极 F.当铅酸蓄电池向外电路提供2mol电子时，负极板的质量增加98g CE 三、燃料电池 1.氢氧燃料电池 ①酸性电解质溶液(H2SO4) 总反应：2H2+O2 = 2H2O 负极：2H2－ 4e- = 4H+ 正极：O2 ＋ 4e- ＋ 4H+ = 2H2O 燃料电池本身只是作为一个催化转化的元件，它工作时，燃料和氧化剂连续由外部供给， 在电极上不断进行反应，生成物备不断地被排除。电池就是连续不断进行反应 反应物不是储存在电池内部， 而是由外部设备提供 燃料 和 氧化剂。 12 ②碱性电解质溶液(KOH) 总反应：2H2+O2 = 2H2O 负极：2H2 - 4e- + 4OH- = 4H2O 正极：O2 ＋4e- ＋2H2O = 4OH- 燃料电池本身只是作为一个催化转化的元件，它工作时，燃料和氧化剂连续由外部供给， 在电极上不断进行反应，生成物备不断地被排除。电池就是连续不断进行反应 反应物不是储存在电池内部， 而是由外部设备提供 燃料 和 氧化剂。 1