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

1.认识常见的化学电源 2.能够判断不同电源的正负极，熟练写出电极方程式 第一节 原电池 第2课时 化学电源 第四章 化学反应与电能 导 化学电源的发展过程 meiyangyang8602 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 负极 LixCy 思+议 1.化学电源的分类有哪些？电池有什么优点？如何判断电池的优劣？ 2.什么叫一次电池？有何特点？ 根据碱性锌锰干电池和普通锌锰干电池总反应方程式写出正负极电极方程式。 3.什么叫二次电池？有何特点？ 根据铅酸蓄电池总反应方程式写出正负极电极方程式。 4.什么叫锂离子电池？有何特点？ 根据锂离子电池总反应方程式写出正负极电极方程式。 5.什么叫燃料电池？有何特点？ 写出不同介质（酸性/碱性/氧化物/碳酸盐）中正极（O2）电极方程式。 展+评 电池的发展 1.分类 一次电池(又称干电池) 二次电池(又称充电电池或蓄电池) 燃料电池 2.优点 化学电池的能量转化率较高，供能稳定可靠。 可以制成各种形状、大小和容量不同的电池及电池组。 使用方便，易于维护，可在各种环境下工作 3.判断电池优劣的主要标准 比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W∙h)/Kg或(W∙h)/L 比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的多少，单位是W/Kg或W/L 电池的可储存时间的长短 展+评 一次电池（干电池） (1) 碱性锌锰干电池 总反应 负极 正极 Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2 Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2 2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- 优点 缺点 多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 容量高，能大电流连续放电。 还具有优良的低温性能、储存性能和防漏性能。 电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。 展+评 一次电池（干电池） (2) 普通锌锰干电池 总反应 负极 正极 Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) Zn - 2e-+2NH4+ =［ Zn(NH3)2］2++2H+ 2MnO2+2e-+2H+= 2MnO(OH) 优点 缺点 ①新电池会发生自动放电，使存放时间缩短 ②NH4Cl(aq)呈酸性，对锌筒腐蚀快，锌筒易漏液，会腐蚀用电器 制作简单，价格便宜 展+评 一次电池（干电池） 总反应式为：Zn +Ag2O + H2O == 2Ag + Zn(OH)2 负极： 正极： 负极 正极 电解质 优点：电池比能量大，电压稳定，存储时间长，适宜小电流持续放电 Zn－2e－+ 2OH－==Zn(OH)2 Ag2O + H2O +2e－==2Ag + 2OH－ 展+评 二次电池(充电电池或蓄电池) 负极: 正极： 优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境。 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 放电 充电 放电后可以再充电使活性物质获得再生；铅蓄电池、锂离子电池…… 充电时正极与电源正极相连，负极与直流电源负极 电解质：H2SO4 Pb + SO42- -2e-＝PbSO4 PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O 展+评 二次电池(充电电池或蓄电池) 镍氢电池 优点：能量密度高；无镉污染，是一种绿色电池；可大电流快速充放电；电池工作电压为1.2V 应用：小型便携电子器件、电动工具、电动车辆和混合动力车 H2 + 2NiOOH 2Ni(OH)2 总反应 放电 正极： 负极： H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O 2NiOOH +2 e- + 2H2O = 2Ni(OH)2 +2 OH- 电解质液：KOH溶液 放电 充电 展+评 二次电池(充电电池或蓄电池) 锂电池——电解液为有机溶剂（无水） 总反应表示为： 负极： ； 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) LixCy-xe-=xLi++Cy Li1-xCoO2 +xLi+ + xe-= LiCoO2 负极:Li(嵌锂石墨),正极：LiCoO2(钴酸锂);电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液 LixCy+ Li1-xCoO2 = LiCoO2+Cy 优点：质量小、体积小、储存和输出能量大 展+评 二次电池(充电电池或蓄电池) 磷酸铁锂系锂离子电池 总反应 放电 LixC6+ Li1-xFePO4 6C+LiFePO4 放电 充电 负极： 正极： LixC6 － xe- ＝ xLi+ + 6C Li1-xFePO4 + xe- + xLi+ ＝ LiFePO4 展+评 燃料电池 1.定义 2.特点 燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源 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。 反应物不储存在电池内部，由外设设备提供燃料和氧化剂。 3.常用燃料 H2、烃、肼(N2H4)、甲醇、氨、煤气等 展+评 燃料电池 ①燃料做 ，氧气为 。 ②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。 ③电解质及正极方程式书写： 酸性（H+）： 。 碱性（OH-）： 。 氧化物（O2-）： 。 碳酸盐（CO32-）： 。 负极 正极 O2 + 4e-+ 4H+ ＝2H2O O2 ＋4e-+2H2O＝4OH- O2+4e-=2O2- O2+2CO2+4e- =2CO32- 课堂小练 燃料电池 1.氢氧燃料电池 2.甲烷 3.乙烯 4.乙醇 5.肼 $