4.1.2原电池 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学电源，系统介绍一次电池、二次电池及燃料电池的构造、原理与电极反应式书写，通过衔接原电池基础，搭建从理论到应用的学习支架。 其亮点在于结合化学观念与科学思维，通过对比不同电池（如锌锰干电池酸性与碱性条件、氢燃料电池不同电解质）的电极反应式，培养学生证据推理与模型建构能力，助力学生掌握书写方法，提升科学探究能力，教师教学更具针对性与高效性。

第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 课时2 化学电源 选择性必修1 2. 掌握不同类型化学电源电极反应式的书写方法，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、锌银电池、铅酸电池、氢燃料电池等在不同电解质条件下的电极反应式。 学习目标 本节重点 本节难点 1. 了解化学电源的种类，包括一次电池、二次电池和燃料电池的构造和原理。 2 教师点拨 结构简单 一次电池 反复使用 二次电池 连续工作 燃料电池 新型电池 铅酸电池 干电池 银锌电池 镍氢电池 锂电池 只放电，不能充电 连续将燃料和氧化剂的 化学能直接转化为电能 放电后可以再充电而反复使用 教师点拨 一、一次电池 放电后不可充电的电池，电解质溶液制成不流动胶状也叫干电池。 (1) 普通锌锰干电池(酸性) Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) 锌筒：____ 电极反应：_____________________________ 石墨棒：____ 电极反应：_____________________________________ NH4Cl糊的作用：____________ 负极 正极 电解质溶液 Zn－2e-＋2NH3＝[Zn(NH3)2]2+ 2NH4+＋2MnO2＋2e-＝2NH3＋2MnO(OH) 0 +4 +3 +2 MnO2：____ 电极反应：____________________________________ 教师点拨 (2) 普通锌锰干电池(碱性) 正极 锌：____ 电极反应：_________________________ KOH的作用：____________ Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnO(OH)＋Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e-＝2MnO(OH)＋2OH- 电解质溶液 负极 Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)2 碱性干电池增大了正负极间的相对面积，用高导电性氢氧化钾溶液替代氯化铵、氯化锌溶液，锌变成粉末状，同时采用反应活性更高二氧化锰粉。 Ag2O：____ 电极反应：____________________________ 教师点拨 (3) 锌银电池(锌－氧化银电池) “纽扣式”电池的体积比能量是所有电池系列中最高的。 Ag2O＋2e-＋H2O＝2Ag＋2OH- Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 正极 锌：____ 电极反应：_________________________ KOH的作用：____________ 电解质溶液 负极 Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)2 PbO2 ：____ 电极反应：____________________________ 稀硫酸的作用：____________ 教师点拨 二、二次电池(充电电池或蓄电池) 放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行。 (1) 铅酸蓄电池 正极 电解质溶液 Pb：____ 电极反应：_________________________ PbO2+4H++SO42-+2e- ＝ PbSO4+2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 放电 充电 0 +4 +2 负极 Pb +SO42- - 2e- PbSO4 PbSO4难溶于水 LiCoO2(钴酸锂)：____ 电极反应：____________________________ 教师点拨 (2) 锂电池——电解液为有机溶剂(无水) 正极 Li(嵌锂石墨)：____ 电极反应：_________________________ LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液作用：____________ 电解质溶液 负极 LixCy+ Li1-xCoO2 = LiCoO2+Cy LixCy-xe- = xLi++Cy Li1-xCoO2 +xLi+ + xe-= LiCoO2 负极 LixCy 放电时Li+移向正极 用途：便携式电子设备(智能手机、笔记本电脑等)和交通工具(电动汽车、电动自行车等；大型储能电站等) 优点：质量小、体积小、储存和输出能量大 教师点拨 三、燃料电池 特点： ① 工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给并在电极上进行反应，生成物不断地被排出，能连续不断地提供电能。 ② 能量转换率高，有利于节约能源。 ③ 排放的废弃物少，绿色环保。 教师点拨 酸性电解质溶液：H2SO4 负极：_______________ 正极：________________________ H2 － 2e- ＝ 2H+ O2 ＋2H+ ＋2e- ＝ H2O 1 2 H2 ＋ O2 ＝ H2O 1 2 总反应 (pH↓) (pH↑) H2－2e-＋2OH-＝2H2O O2＋H2O＋2e-＝2OH- 1 2 (pH↓) (pH↑) 碱性电解质溶液：KOH 示例：以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂作电极材料 H2 O2 负极：_____________________ 正极：________________________ 教师点拨 燃料电池具有广阔的发展前景。除了氢气，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体均可作燃料电池的燃料。燃料电池将化学能转化为电能的转化率超过80％，远高于转化率仅30％ 多的火力发电，大大提高了能源的利用率。 甲烷 (CH4) 肼(N2H4) 甲醇(CH3OH) 氨(NH3) 总反应：___________________________ 负极：__________________________ 正极：__________________ 正极：___________________ 负极：__________________________ 总反应：____________________ 教师点拨 O2 CH4 示例：以甲烷为燃料，氧气为氧化剂，铂作电极材料 (pH↓) (pH↑) 电解质溶液呈酸性(H2SO4) 电解质溶液呈碱性(KOH) (pH↓) (pH↑) CH4－8e- ＋2H2O＝CO2↑ ＋ 8H+ O2 ＋4H+ ＋4e- ＝ 2H2O CH4＋2O2 = CO2↑＋2H2O CH4－8e-＋10OH- = CO32-＋7H2O CH4＋2O2＋2OH- = CO32-＋3H2O O2＋4e-＋2H2O=4OH- 总反应：___________________________ 负极：__________________________ 正极：__________________ 正极：___________________ 负极：__________________________ 总反应：_________________________ 教师点拨 O2 CH3OH 示例：以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，铂作电极材料 电解质溶液呈酸性(H2SO4) 电解质溶液呈碱性(KOH) 2CH3OH＋3O2=2CO2 ↑ ＋4H2O CH3OH－6e-＋H2O=6H+＋CO2↑ O2＋4e-＋4H+=2H2O CH3OH－6e-＋8OH- = CO32-＋6H2O 2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O O2＋4e-＋2H2O = 4OH- $