6.1.3化学电池 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦化学电池，系统讲解一次电池、二次电池、燃料电池的分类、组成、原理及应用，通过“结合日常生活思考电池分类”的问题导入，从干电池、手机锂电池等实例引出分类，再深入各类电池的电极反应与改进，构建从生活到理论的学习支架。 其亮点在于通过对比普通与碱性锌锰电池的改进（如电解质、电极材料优化）培养科学思维，结合电极反应式书写强化化学观念，“科学·技术·社会”模块联系实际体现科学态度与责任。课堂练习结合实例考查原理，帮助学生理解应用，教师可借助结构化内容提升教学效率。

第一节 化学反应与能量的变化 第六章 化学反应与能量 第3课时 化学电池 化工厂，雷雨发庄稼图片会不会好一些？ 1 干电池 铅酸电池 手机锂电池 氢燃料电池汽车 一次电池 二次电池 燃料电池 【思考】结合日常生活，思考常见的电池如何分类？ 2 一次电池放电后不可再充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行） 一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池 一次电池 常见的一次电池有普通锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。 二次电池 电池放电后能充电 电池在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 铅酸蓄电池 镍氢电池 锂离子电池 一、一次电池 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 1、普通锌锰电池 Zn—MnO2 —NH4Cl 正极：2H+ + 2e- = H2↑ 稀硫酸 Zn Cu 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3↑ + H2O 从概念到实用 Cu/C 糊状NH4Cl 从概念到实用，二者进行对比，也就是大概的一个改进。 缺点：电解质为弱酸性，离子迁移速率慢，导致电阻大；产生NH3，内部气压升高，使电解液NH4Cl从密封处渗出，会与金属部件（如弹簧、电路板焊点）发生反应。 锌粉取代锌筒，KOH取代NH4Cl 增大接触面积 加快反应速率 减少电池内阻 电流大 电压高 寿命长 从低效到高效 电池总反应： Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：Zn + 2OH– – 2e– = Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH– 锌粉取代锌筒，KOH取代NH4Cl，增大接触面积 加快反应速率，减少电池内阻，电流大电压高寿命长 2、碱性锌锰电池 Zn—MnO2 —KOH 1、铅酸蓄电池 Pb—PbO2—H2SO4 二、二次电池（充电电池） 稀硫酸 Zn Cu 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：2H+ + 2e- = H2↑ Pb-2e－ + SO42- = PbSO4 PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 微溶 总反应：Pb(s) + PbO2 (s)+ 2H2SO4 = 2PbSO4(s) + 2H2O 铅酸蓄电池的电极反应物和放电后的产物，均以固体的形式附着在电极材料表面，充、放电时可以互相转化，实现电池的重复使用 从一次到重复 二氧化铅的氧化性特别强 2、镍氢电池 负极： 正极： MH - e- + OH- = M + H2O MH—NiO(OH)—KOH溶液 NiO(OH) + e- = NiO + OH- 总反应： NiO(OH)+MH NiO +M+H2O 放电过程 Cd—NiO(OH)—KOH 体积小，便于携带。可重复使用500次以上。寿命比铅酸电池长 广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等 2NiO(OH) + 2H2O + Cd 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放电 充电 请同学们写出电极反应式 用途： 特点： 3、镍镉电池 锂离子电池工作原理示意图 电池总反应： LixCy + Li1-xCoO2 = LiCoO2 + Cy 负极：LixCy - xe- = xLi+ + Cy 正极：Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- = LiCoO2 反应物 离子导体 负极：Li 正极：LiCoO2 六氟磷酸锂的碳酸酯 溶液(无水) 石油焦炭和石墨作负极材料无毒，且资源充足，锂嵌入碳中（Li看作0价），克服了锂的高活性 4、锂离子电池 优点：能量密度大，没有记忆效应。循环性能优越、可快速充放电。使用寿命长。不含有毒有害物质，被称为绿色电池。 缺点：价格较昂贵。 用途：广泛用于手机、笔记本电脑、数码相机等便携式电子设备。 电解质溶液不能见水。 11 氢燃料电池汽车 1.概念 一种将燃料(如H2、CH4、乙醇)和氧化剂(如O2)的 化学能直接转化为电能的电化学反应装置。 2.特点 (1)清洁、安全、高效等。 (2)能量转化率可以达到80%以上。 (3)反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供， 供电量易于调节。 3.应用 在航天、军事、交通等领域有广阔的应用前景。 三、燃料电池 从有限到无限 4.氢氧燃料电池 书写电极反应式，酸性条件下不出现OH－，碱性条件下不出现H＋。 提醒： 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 13 P39科学·技术·社会 发展中的燃料电池 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。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。当以氢气为燃料时，产物为水；以甲烷为燃料时，产物为水和二氧化碳。与常规发电厂相比，其二氧化碳排放量明显降低。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，这时电池起着类似试管、烧杯等反应器的作用。 燃料电池的供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等领城有广阔的应用前景。 ① ② ③ 【化学与职业】 电池研发人员 电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关。电池研发人员的工作包括电池构成材料的研制、电池性能的改进和应用的拓展等。以燃料电池为例，研发中需要研究电极、电解质等电池基本构成材料的性质和材料之间的相容性；研究不同类型的电池构成材料在不同用途时对温度、湿度等环境因素的适应性；还要研究使用什么样的电池材料使电池的容量更大；等等。这些研究工作关系着电池的效率、寿命、安全性、适用性和制造成本。在许多科研机构和生产企业中，都有具备着扎实的化学基础的研究人员从事电池研发工作。 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） 课 堂 总 结 1.某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是 A.锌筒是原电池的正极 B.石墨电极上发生氧化反应 C.铵根离子流向石墨电极 D.电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒 √ 课 堂 练 习 2.氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上。其中一种氟离子电池的工作原理为3Mg＋2BiF3 3MgF2＋2Bi(MgF2为难溶盐)，电解质为熔融氟化物。下列说法正确的是 A.放电时，负极的电极反应式为Mg－2e－＋2F－===MgF2 B.放电时，电子从镁电极流出，经电解质流向正极 C.放电时，化学能完全转化为电能 D.放电时，F－向正极移动 √ 3.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 4.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 19 本节课到此结束 $