第六章 第1节 第3课时 化学电源-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册配套课件（人教版）

该高中化学课件聚焦“化学电源”主题，系统梳理一次电池、二次电池、燃料电池的特点及电极反应式书写，通过“新知学习探究”衔接原电池工作原理，以构建思维模型为支架帮助学生理解各类电池工作机制。 其亮点在于结合“思考探究”（如氢氧燃料电池不同电解质下的电极反应对比）和实例分析（铅蓄电池、银锌纽扣电池），培养证据推理与模型认知素养，采用归纳总结法提炼电极反应书写思路，应用体验题联系生活实际，助力学生提升科学思维和解题能力，为教师提供结构化教学资源以提高教学效率。

第一节　化学反应与能量变化 第3课时　化学电源 第六章　化学反应与能量 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 锌筒 石墨棒 二氧化锰 不能 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 铅蓄 镍氢 锂离子 化学能 电能 电能 化学能 逆向 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 随 堂 巩 固 演 练 栏目导航 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 知 能 达 标 训 练 栏目导航 点击进入Word 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 谢谢观看 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 素养 目标 1．知道一次电池、二次电池、燃料电池等化学电源的特点，结合原电池工作原理构建解答各类电池的思维模型。 2．能正确书写简单电池的电极反应式，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 知识点一　化学电源 1．一次电池——锌锰干电池 构造示 意图 工作原理 负极 ________ 锌被氧化，逐渐消耗 电解质 氯化铵 — 正极 __________ ____________被还原 特点 放电后________充电 便于携带，价格低 2．二次电池 3．发展中的燃料电池 1．铅酸蓄电池常用作汽车电源，其结构如图所示。放电时其电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 (1)负极材料是________，正极材料是________，电解质溶液是________。 提示　Pb　PbO2　H2SO4 (2)工作时，电解质溶液中的H＋移向________极。 提示　正 (3)工作时，电解质溶液中的硫酸浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。 提示　减小 (4)当铅酸蓄电池向外电路提供2 mol电子时，理论上负极板的质量增加________ g。 提示　96　负极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4，外电路中转移2 mol电子，负极板增加1 mol SO的质量，即96 g。 2．氢氧燃料电池往往以KOH溶液或硫酸溶液作电解质溶液。 (1)若电解质溶液为稀硫酸，正极反应式为______________，负极反应式为________________________________________。 提示　O2＋4e－＋4H＋===2H2O　2H2－4e－===4H＋ (2)若电解质溶液为KOH溶液，正极反应式为______________，负极反应式为_____________________________________。 提示　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　2H2－4e－＋4OH－===2H2O (3)两种电解质溶液工作时溶液的pH如何变化？ 提示　产物为水，故碱性环境中pH减小，酸性环境中pH增大。 燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供。 1．(2025·江苏徐州高一段考)碱性锌锰电池的总反应为：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。下列说法正确的是(　　) A．Zn为正极，MnO2为负极 B．该电池为二次电池 C．负极的电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 D．工作时电子由MnO2经外电路流向Zn 解析　Zn的化合价升高，Zn为负极，电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Mn元素的化合价降低，MnO2为正极，A错误，C正确；碱性锌锰电池为一次电池，B错误；工作时电子由Zn经外电路流向MnO2，D错误。 2．(2024·北京高一期中)燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如图，该电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．a电极是该电池的正极 B．O2在b电极上发生氧化反应 C．电解质溶液中OH－向a电极移动 D．该装置实现了电能向化学能的转化 解析　通入燃料氢气的电极a是负极，通氧气的电极b是正极，O2在b电极上获得电子，发生还原反应，A、B错误；电解质溶液中OH－向负极(a极)移动，C正确；该装置是原电池，实现了化学能向电能的转化，D错误。 3．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应如下： Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ 总反应为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag (1)Zn是________极，Ag2O发生________反应。 (2)电子由________(填“Zn”或“Ag2O”，下同)极流向________极，当外电路中通过1 mol电子时，负极消耗物质的质量是________ g。 (3)在银锌电池使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量________(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析　(1)根据电极反应可知Zn失电子被氧化而溶解，Zn作负极，Ag2O得电子，被还原，发生还原反应。 (2)发生原电池反应时，电子由负极经外电路流向正极，即电子从Zn极经外电路流向Ag2O极，当外电路中通过1 mol电子时，负极消耗Zn的质量是32.5 g。 (3)电池中KOH只起到增强导电性的作用，不参与反应，故电池使用过程中KOH的物质的量不变。 答案　(1)负　还原　(2)Zn　Ag2O　32.5 (3)不变 知识点二　电极反应式的书写 1．我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液，电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，可用作灯塔所需的电池。已知：海水呈弱碱性。 (1)铝板在该电池中作________极，电极反应式为_______________。 提示　负　4Al－12e－＋12OH－===4Al(OH)3 (2)铂电极作________极，电极反应式为______________________。 2．高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。 负极反应式为______________，正极反应式为______________。 提示　3Zn＋6OH－－6e－===3Zn(OH)2　 2FeO＋8H2O＋6e－===2Fe(OH)3＋10OH－ 3．以镁片、铝片为电极，NaOH溶液为电解质溶液构成原电池，负极反应式为____________，总反应式为______________________。 1．电极反应式的书写 (1)原电池负极反应式的书写 ①较活泼金属作负极时，电极本身被氧化 若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如Zn－2e－===Zn2+，Cu－2e－===Cu2+。 若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应为两反应合并后的反应。如铅酸蓄电池负极反应为Pb＋SO－2e－===PbSO4。 ②负极材料本身不反应 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应为H2－2e－===2H＋；氢氧(碱性)燃料电池，负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。 (2)原电池正极反应式的书写 书写时总的原则是首先根据元素化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒，其次确定该微粒得电子后生成什么物质。 如氢氧(酸性)燃料电池，正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O 氢氧(碱性)燃料电池，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 2．一般电极反应式的书写思路 1．氢氧燃料电池在不同介质中的总反应相同，写出导电介质为固体电解质时的正、负极反应。 介质 电池反应：2H2＋O2===2H2O 负极 ________________ 正极 ________________ 负极 ________________ 正极 ________________ 答案　2H2－4e－＋2O2-===2H2O　O2＋4e－===2O2-　 2H2－4e－===4H＋　O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2．(1)科研人员设想用如图所示装置生产硫酸。 ①上述生产硫酸的总反应式为________，b电极是________(填“正”或“负”)极，b电极反应式为________，a电极发生________(填“氧化反应”或“还原反应”)。 ②生产过程中H＋向________(填“a”或“b”)电极移动。 (2)将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，可构成甲烷燃料电池，已知通入甲烷的一极为负极，其电极反应式为__________，该燃料电池总反应式为____________，电池在放电过程中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析　(1)题给原电池中，二氧化硫失电子，发生氧化反应生成硫酸，所以通入二氧化硫的电极是负极，通入氧气的电极是正极，负极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，生产过程中H＋由a电极移向b电极。 (2)由CH4和O2构成的碱性燃料电池中，CH4发生失去电子的氧化反应，为负极，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，正极为通入氧气的一极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，燃料电池总反应式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O。 答案　(1)①2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4　正　O2＋4H＋＋4e－===2H2O　氧化反应　②b　 (2)CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O　减小 1．(2025·吉林长春期中)近年来，我国新能源产业蓬勃发展，下列说法错误的是(　　) A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C．铅酸蓄电池、锂离子电池等常见电池都是二次电池 D．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 解析　太阳能电池将光能(太阳能)直接转化为电能，而不是将化学能转化为电能，故选D。 2．下列电池工作时，O2在正极得电子的是(　　) A B C D 锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池 解析　锌锰电池中，O2不参与反应，A错误；铅蓄电池中，O2不参与反应，B错误；氢氧燃料电池的总反应是2H2＋O2===2H2O，因而正极是O2得电子发生还原反应，C正确；镍镉电池中，O2不参与反应，D错误。 3．(2025·湖北武汉期中)化学电源广泛应用于我们的生活中，以下是四种常见的化学电池(如图所示)。 图Ⅰ 锌锰电池 图Ⅱ　铅酸蓄电池 图Ⅲ　氢氧燃料电池 图Ⅳ　银锌纽扣电池 下列说法正确的是(　　) A．图Ⅰ所示电池工作时，MnO2作催化剂 B．图Ⅱ所示是一种常见的一次电池 C．图Ⅲ所示电池使用一段时间后，电解质溶液的碱性减弱 D．图Ⅳ所示电池工作过程中，外电路中电流由锌极流向氧化银极 解析　图Ⅰ锌锰电池工作时，MnO2是氧化剂，作正极，得电子发生还原反应，A错误；图Ⅱ铅酸蓄电池是可充电电池，属于二次电池，B错误；图Ⅲ氢氧燃料电池的产物为水，因此电池使用一段时间后，电解质溶液中KOH浓度降低，碱性减弱，C正确；图Ⅳ银锌纽扣电池中，锌作负极，Ag2O为正极，外电路中电子由锌极流向氧化银极，电流由氧化银极流向锌极，D错误。 答案　C 4．镍氢电池放电时的总反应是H2＋NiO(OH)===Ni(OH)2，根据此反应判断，下列说法正确的是(　　) A．电池放电时，电池负极周围溶液的碱性不断增大 B．电池放电时，镍元素被氧化 C．电池放电时，氢元素被还原 D．电池放电时，通入H2的一极是负极 解析　电池放电时，负极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，所以负极周围溶液的氢氧根离子减少，溶液的pH减小，A错误；电池放电时，正极反应式为NiO(OH)＋H2O＋e－===OH－＋Ni(OH)2，镍元素被还原，B错误；电池放电时，H2是负极，氢元素化合价升高，被氧化，C错误、D正确。 答案　D 5．(2025·福建泉州段考)电池是人类生产和生活中重要的能量来源，电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 (1)依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否可行？________(填“是”或“否”)，理由是_____________________________ _____________________________。 (2)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极是________(填“a”或“b”)电极，正极反应式为______________________________________________。 (3)Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4­SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题： ①电池的负极材料为________。 ②电池正极发生的电极反应为_____________________________。 ③SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是________________________________________________，反应的化学方程式为_____________________________________________________。 解析　(1)NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池； (2)以肼(N2H4)为液体燃料的电池，a电极为负极，电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O，b电极为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－； (3)①Li在反应中价态升高失电子作负极；②C为正极，电极反应式为2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2；③用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成，故SOCl2与水反应生成SO2和HCl，反应方程式为SOCl2＋H2O===SO2＋2HCl，现象为出现白雾，有刺激性气体生成。 答案　(1)否　NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应　 (2)a　O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (3)①锂　②2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2 ③出现白雾，有刺激性气体生成　SOCl2＋H2O===SO2＋2HCl $