4.1.2 化学电源 课件 2026-2027学年人教版高二上学期化学选择性必修一

该高中化学课件聚焦化学电源，系统涵盖分类、工作原理及应用。课堂导入通过列举普通锌锰干电池、锂离子电池等生活实例，衔接原电池原理，构建从理论到实际应用的学习支架，帮助学生掌握一次电池、二次电池和燃料电池的特点。 其亮点在于以化学观念为统领，通过分类对比（如一次与二次电池差异）、反应式模型建构（如氢氧燃料电池不同介质电极反应）培养科学思维。具体实例如铅蓄电池充放电原理、甲烷燃料电池电极反应书写，体现学科特色。学生能深化物质性质与用途关系理解，教师可借助清晰框架提升教学效率。

第1节 原电池 第四章 第2课时 化学电源 【课堂导入】 普通锌锰干电池 碱性锌锰干电池 锌银电池—纽扣电池 锂离子电池 燃料电池 铅蓄电池 太阳能电池 一、化学电源的分类 1.化学电源的优点 方便携带、易于维护、能量转化率高、供能稳定可靠，可制成各种形状、大小和容量不同的电池和电池组。 2.化学电源优劣判断方法 （1）比能量：单位质量/体积所能输出电能的多少， 单位是(W·h)/kg或(W·h)/L。 （2）比功率：单位质量/体积所能输出功率的大小， 单位是W/kg或W/L。 （3）电池可储存时间的长短。 P98 一、化学电源的分类 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅酸电池 氢氧燃料电池等 锂离子电池 镍氢蓄电池 普通锌锰干电池 银锌纽扣电池 3.化学电源的分类 宝马 氢氧燃料电池组 二、一次电池 一次电池，电解质溶液制成胶状，也叫做干电池，放电后不可再充电。 常见的有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。 二、一次电池 电 极 : Zn为负极，MnO2为正极 电解液： KOH 优点：性能好，比能量高，可储存时间比普通锌锰电池有所提高 1.碱性锌锰干电池 电 极 : 电解液： 负极 正极 Zn + 2MnO2 + 2H2O === 2MnO(OH) + Zn(OH)2 Zn + 2OH-﹣2e- === Zn(OH)2 2MnO2 + 2H2O + 2e- === 2MnO(OH) + 2OH- 总反应 二、一次电池 电 极 : 电解液： Zn为负极，Ag2O为正极 KOH 2.锌银电池（纽扣电池） 优点：比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器 负极 正极 总反应 Zn + Ag2O + H2O === Zn(OH)2 + 2Ag Zn + 2OH-﹣2e- === Zn(OH)2 Ag2O + 2e- + H2O === 2Ag + 2OH- 三、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 常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等 铅蓄电池 镍氢电池 锂离子电池 三、二次电池 1.铅酸蓄电池 电极： Pb为负极, PbO2为正极 电解液: H2SO4溶液 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 放 电 负极 正极   总反应   工作原理： Pb + PbO2 + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O Pb +2-﹣2e- === PbSO4 PbO2 + 4H+ + 2- + 2e- == PbSO4 + 2H2O 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 三、二次电池 2.锂离子电池（钴酸锂—石墨锂电池） 负极材料：嵌锂层状石墨(LixC6 ) 正极材料：钴酸锂(Li1-xCoO2) 电解液：锂导电有机电解液 Li1-xCoO2 + LixC6 LiCoO2 + 6C 放电 充电 放 电 负极 正极   总反应   Li1-xCoO2 + LixC6 === LiCoO2 + 6C LiC6﹣xe- === 6C + xLi+ Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- === LiCoO2 工作原理： 四、燃料电池 定义 特点 一种连续地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。 常用燃料 H2、烃、肼(N2H4)、甲醇、氨、煤气等 四、燃料电池 1.氢氧燃料电池 氢氧燃料电池工作示意图 介质 电池总反应：2H2 +O2 == 2H2O 酸性 负极 正极 中性 负极 正极 碱性 负极 正极 H2 - 2e- == 2H+ O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O H2 - 2e- ==2H+ O2 + 2H2O + 4e- == 4OH- H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O O2 + 2H2O + 4e- == 4OH- 四、燃料电池 1.氢氧燃料电池 注意： 1.燃料电池不燃烧，不写“点燃”条件。 2.电极不参与反应，一般 正负电极 都为 Pt或石墨 。 3.输入燃料的一极为负极，输入O2的一极为正极。 4.电解质酸碱性不同，电极反应不同。 电极反应式书写 补项原则：酸性介质（缺H补H+，缺O补H2O）； 碱性介质（缺H补H2O，缺O补OH-）； 熔融氧化物使用O2-；熔融碳酸盐使用CO32-。 四、燃料电池 2.甲烷燃料电池 用导线连接的两个铂电极插入电解质溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2，请写出该电池的电极反应式 电解质 H2SO4(aq) KOH(aq) 总反应 正极   负极   CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O CH4 + 2O2 + 2OH- = + 3H2O CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ CH4 + 10OH- - 8e- = + 7H2O 2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O 2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 课堂总结 $