6.1.3化学电池 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 化学反应与热能 课时3 化学电源 人教版2019必修第二册 第六章 化学反应与能量 课堂思考 请你说说！ 无处不在的电池！ 普通干电池 手机电池 钮扣电池 笔记本电脑专用电池 心脏起搏器电池 氢氧燃料电池 01 化学电源 课堂探究 一、化学电源 1.一次电池（放电后不可充电） ①普通锌锰干电池 负极：Zn–2e−＝Zn2＋ 正极：2NH4＋＋2e−＋2MnO2＝2NH3＋Mn2O3＋H2O 总反应： Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2＋＋2NH3＋Mn2O3＋H2O 优点：制作简单，便于携带，价格便宜； 缺点：放电时间短电压下降快；容易漏液（锌外壳变薄）糊状NH4Cl显酸性 课堂探究 一、化学电源 ②碱性锌锰干电池 改进措施：酸性NH4Cl→碱性KOH (降低自放电) 负极：锌片→锌粉(反应面积增大电流大幅度提高) 课堂探究 一、化学电源 ②碱性锌锰干电池 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O＝ Zn(OH)2＋2MnOOH 负极： 正极： Zn–2e−＋2OH−＝Zn(OH)2 2H2O＋2e−＋2MnO2＝ 2OH−＋2MnOOH Zn—MnO2 —KOH 课堂探究 一、化学电源 ③银锌电池(纽扣电池) 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag Zn–2e−＋2OH−＝Zn(OH)2 Ag2O＋2e−＋H2O＝2Ag＋2OH− 负极： 正极： 微型银—锌电池可用作电子仪器的电源 课堂探究 一、化学电源 2.二次电池(充电电池) 放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态,从而实现放电（化学能转化为电能）与充电（电能转化为电能）的循环。 课堂探究 一、化学电源 ①铅蓄电池(最早使用的二次电池) 电极材料 正极：_______、负极：_____ 电解质溶液：__________ Pb PbO2 H2SO4溶液 总反应：PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 优点：价格低廉，原料易得，电压稳定，安全可靠，可再次充电。 缺点：单位质量输出的电能少（比能量低），废弃电池污染环境 课堂探究 一、化学电源 ①铅蓄电池(最早使用的二次电池) 已知：PbSO4不溶于水、也不溶于酸 总反应：PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 负极： 正极： Pb–2e−＋SO42−＝PbSO4 PbO2＋4H＋＋SO42−＋2e−＝PbSO4＋2H2O 课堂思考 你知道吗？ 你知道冬奥会的氢腾燃料电池汽车吗？ 课堂探究 一、化学电源 3.燃料电池 燃料电池是一种将燃料（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，具有清洁、安全、高效等特点 燃料 氧气 介质 有可传导的离子 酸性介质 可传导H＋ 碱性介质 可传导OH− 课堂探究 一、化学电源 氢氧燃料电池 H2SO4(aq) H2 O2 负极：2H2 - 4e- = 4H+ 正极：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 总反应：2H2 + O2 = 2H2O 酸性: NaOH(aq) H2 O2 — + 碱性: 负极：2H2 - 4e- +4OH-= 4H2O 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 总反应：2H2 + O2 = 2H2O 课堂探究 一、化学电源 氢氧燃料电池 NaCl(aq) H2 O2 负极：2H2 - 4e- = 4H+ 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 总反应：2H2 + O2 = 2H2O 中性: 口诀: 正增负减 【思考】正、负极区及电解质溶液pH变化 课堂探究 一、化学电源 O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 总反应 正极反应 负极 燃料的燃烧反应 还原剂失电子反应 典例精讲 【例1】1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆)，如下图所示。 观察示意图，思考回答下列问题： (1)负极是：___，电极反应_______________。 (2)正极是：____。 (3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是______。 Zn Zn－2e－===Zn2＋ Cu 氧气 课堂小结 化学电源 一次电池 二次电池 燃料电池 如氢氧燃料电池等 铅蓄电池 锂离子电池 镍氢蓄电池 碱性锌锰电池 普通锌锰干电池 银锌纽扣电池 （干电池最常见） （可充电电池、蓄电池） 17 随堂演练 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 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 C 18 随堂演练 B 3.如图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是 A．a极是负极 B．正极的电极反应是：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C．电子由a通过灯泡流向b D．氢氧燃料电池是环保电池 19 随堂演练 4.某可充电的锂离子电池以Li2Mn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li＋导电固体为电解质。放电时的电池反应为Li＋LiMn2O4＝Li2Mn2O4，列说法不正确的是 A．放电时， LiMn2O4发生氧化反应 B．放电时，正极反应为：Li＋＋ LiMn2O4＋e－＝Li2Mn2O4 C．Li是负极，电极反应为Li－e－＝Li＋ D．锂电池是一种对环境有没有严重污染的绿色电池 A 20 随堂演练 5.铅酸电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为： 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_______。 Pb PbO2 H2SO4 (2)工作时，电解质溶液中的H＋移向___________极。 (3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)当铅蓄电池向外电路提供2 mol e－时，理论上负极板的质量增加___ g。 PbO2电(正) 减小 96 21 演示完毕 感谢聆听 Lavf58.12.100 $$