4.1.2 一次电池和二次电池-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一次电池、二次电池的工作原理及电极反应式书写，涵盖碱性锌锰电池、铅酸蓄电池等实例，拓展锂离子电池知识。通过“日常电池使用与选择”提问导入，以化学电源分类、实例分析、应用体验和归纳总结为支架，衔接原电池原理与实际应用。 其亮点是结合生活情境与具体案例，如铅酸蓄电池充放电反应分析，通过归纳电极反应式书写方法，培养化学观念（物质性质决定用途）和科学思维（证据推理）。应用体验题巩固重难点，教师使用可系统教学，助力学生提升解决实际问题的能力。

第一节　原电池 第2课时　常见化学电源(一)——一次电池和二次电池 第四章　 化学反应与电能 1.了解化学电源种类并认识化学电源在实际生活中的应用。 2.掌握一次电池、二次电池的反应原理并能书写电极反应式(重、难点)。 3.了解锂离子电池并能正确书写复杂电池反应中的电极反应式。 [学习目标] 新课导入 日常生活中你用过哪些电池，你知道如何选择电池吗？ 一、一次电池及工作原理 1.化学电源概述 分类： (2) 判断电池优劣的主要标准 ①比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少。 ②比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小。 ③电池可储存时间的长短。 一次电池 二次电池 燃料电池 2．一次电池 (2)常见的一次电池 普通锌锰电池 碱性锌锰电池 锌银电池 (1) 又称干电池，放电后不可再充电，电解质溶液制成胶状，不流动 (3)优点：结构简单、价格低廉； 缺点：会发生自放电，不能长期放置。 一、一次电池及工作原理 (4) 实例分析——碱性锌锰电池 ①构造 负极反应物： ；正极反应物： ； 电解质： 。 ②工作原理 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2 负极反应式：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正极反应式：MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－ 锌粉 MnO2 KOH 一、一次电池及工作原理 2．一次电池 一、一次电池及工作原理 应用体验 1.正误判断 (1)镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵 (2)在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应 (3)干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池 (4)碱性锌锰电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使碱性锌锰电池的比能量高、可储存时间长 × × √ √ 2.普通锌锰电池的电池反应一般认为是Zn＋2MnO2＋2NH4Cl=== Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，其构造如图。 根据电池反应及构造图，解答： (1)负极材料是_____， 负极反应式：_______________________________。 (2)正极材料是_______， 正极反应式：_________________________________。 (3)电解质溶液是_________。 锌筒 石墨棒 MnO2＋H＋＋e－===MnO(OH) NH4Cl糊 0 +2 +4 +3 一、一次电池及工作原理 应用体验 Zn-2e-+2N===+2H+ 3.纽扣式锌银电池 总反应式：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag，根据示意图解答： (1)负极反应物为___，反应式：____________________________。 (2)正极反应物为_____，反应式：_____________________________。 (3)电解质溶液是__________。 锌 Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O Ag2O Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ KOH溶液 0 +2 一、一次电池及工作原理 应用体验 已知原电池总反应式，书写电极反应式的方法 (1)分析元素化合价变化，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应为负极反应。 (2)若某一电极反应较难书写，可先写出较简单的电极反应式，然后利用总反应式减去该电极反应式即可得到另一电极反应式。 一、一次电池及工作原理 归纳总结 二、二次电池 1. 二次电池 又称可充电电池或蓄电池，放电后可再充电而反复使用 2.实例分析——铅酸蓄电池 (1) 构造 充、放电总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 0 +2 Pb +4 PbO2 (2)工作原理（放电） ①负极反应式： ； ②正极反应式： ； ③放电过程中，负极质量变化 ，稀H2SO4的浓度 。 充、放电总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 0 +2 +4 2.实例分析——铅酸蓄电池 增大 减小 PbSO4难溶于水 二、二次电池 Pb+S-2e-=== PbSO4 PbO2+4H++S+2e-=== PbSO4+2H2O 铅酸蓄电池如何充电？如何书写充电时的电极反应式？ 探究思考 + ─ 充电总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 充电时，正极与直流电源正极相连，负极与直流电源负极相连 PbSO4 (s) +2e- === Pb(s) + (aq) 阴极： 阳极： PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- === PbO2(s) + 4H+(aq)+ (aq) 二、二次电池 2.实例分析——铅酸蓄电池 (3) 铅酸蓄电池的优缺点 ①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 ②缺点：比能量低、笨重。 二、二次电池 二、二次电池 应用体验 1.正误判断 (1)手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池 (2)铅酸蓄电池放电时，正极与负极质量均增加 (3)铅酸蓄电池中的PbO2为负极 (4)铅酸蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g × × √ × 二、二次电池 应用体验 2.铅酸蓄电池是一种常见的电池，下列说法不正确的是 A.铅酸蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能 B.放电时，外电路中电子由Pb流向PbO2 C.放电时，负极反应为Pb-2e-===Pb2+ D.放电时，H+移向PbO2 √ 三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写 1.锂离子电池 锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。 三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写 1.锂离子电池 (1)一种锂离子电池的组成 负极: 正极: 嵌锂石墨(LixCy) 钴酸锂(LiCoO2) 电解质溶液： 六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯溶液(无水) (2)工作原理 三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写 (3)放电时的电池反应LixCy+Li1-xCoO2===LiCoO2+Cy。 写出电池放电时的电极反应式。 负极： ； 正极： 。 (4)简述放电和充电过程中Li＋运动情况。 LixCy－xe－===xLi＋＋Cy Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2 放电时，锂离子由石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。 三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写 2.复杂电池反应中电极反应式的书写 应用体验 三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写 1.钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。某钠离子电池结构如图，已知电池反应：Na1-xMnO2+NaxCn===NaMnO2+nC。下列说法错误的是 A.放电时，正极的电极反应式为 Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2 B.放电时，负极的电极反应式为NaxCn-xe-===xNa++nC C.放电时，外电路中每转移0.2 mol电子，理论上石墨烯电极质量减少4.6 g D.相同质量的负极材料，钠离子电池比锂离子电池可以提供更多电量 √ 应用体验 三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写 2.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O ===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。 (1)高铁电池的负极材料是　　　，放电时负极反应式为____________ ____________。  (2)放电时，正极发生　　　(填“氧化”或“还原”)反应；正极反应式为　　　　　　　 。放电时，　　(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。  Zn Zn+2OH--2e- ===Zn(OH)2 还原 Fe+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH- 正 本节内容结束 Lavf59.27.100 $