4.1 第2课时 化学电源—— 一次电池和二次电池(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册配套课件（人教版）

第一节 原电池 1 第2课时 化学电源—— 一次电池和二次 电池 2 学习任务 一次电池和二次电池 ◆ 新课探究 ◆ 课堂评价 ◆ 课后习题 3 学习任务 一次电池和二次电池 【课前自主预习】 1.化学电源 新 课 探 究 4 (1)分类 失 得 新 课 探 究 5 (2)电池优劣的判断标准 (3)化学电池回收利用 废旧电池中含________和酸、碱等有害物质，应回收利用，既减少 污染，又节约资源。 重金属 新 课 探 究 6 2.常见的一次电池和二次电池 (1)一次电池 ①概念：放电后不可再充电的电池。一次电池中电解质溶液制成胶 状，不流动，也叫作干电池。 新 课 探 究 7 ②锌锰电池 新 课 探 究 8 普通锌锰电池 碱性锌锰电池 构造 负极：______ 正极：________ 电解质：氯化铵 负极反应物：______ 正极反应物：__________ 电解质：__________ 锌筒 石墨棒 锌粉 二氧化锰 氢氧化钾 新 课 探 究 普通锌锰电池 碱性锌锰电池 电极反应 负极： 正极： 负极：_________________ ______________ 正极：_________________ ______________________ 总反应 续表 新 课 探 究 10 (2)二次电池 ①概念：放电后可以再充电使活性物质获得再生，又称可充电电池 或蓄电池。此类电池可以重复使用。 ②铅酸蓄电池(一种常见的二次电池) 新 课 探 究 11 放电反应 负极 _________________________ 正极 ________________________________________ 充电过程 与放电过程相反 电解质溶液 稀硫酸 总反应 新 课 探 究 12 ［问题思考］ (1)碱性锌锰电池比普通锌锰电池有哪些优良性能？ 提示：比能量和可储存时间均有所提高，适用于大电流和连续放电。 (2)铅酸蓄电池在放电一段时间后,正极、负极的质量将如何变化? 提示：铅酸蓄电池放电时，正极部分变为 ，质量变大； 负极部分变为 ，质量也变大。 新 课 探 究 13 【核心知识讲解】 化学电源电极反应式的书写 书写电极反应式时，首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负 极，然后结合电解质溶液的环境确定电极产物，最后根据质量守恒 和电荷守恒写出反应式。电极反应式书写的一般方法如下： 新 课 探 究 14 (1)拆分法 ①写出原电池的总反应，如 。 ②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，注明正、负 极，并依据质量守恒、电荷守恒及得失电子守恒配平两个半反应： 正极： ； 负极： 。 新 课 探 究 15 (2)加减法 ①写出总反应，如 。 ②写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)，如 (负极)。 ③利用总反应与写出的一极反应式相减，可得另一个电极的反应式， 即 (正极)。 新 课 探 究 16 【知识迁移应用】 例1 锌锰干电池是生活中常用的电池， 酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的结 构分别如图甲、乙所示，下列说法错误 的是( ) 新 课 探 究 17 A.锌锰干电池属于一次电池，用完不可随意 丢弃 B.酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池放电过 程中锌均发生氧化反应 C.放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反 应为 D.放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为 √ 新 课 探 究 18 [解析] 锌锰干电池属于一次电池，有重 金属离子，用完不可随意丢弃，故A正 确； 酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池都是锌作负极，放电过程中锌均 发生氧化反应，故B正确； 放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反应为 ，故C错误； 放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为 ，故D正确。 新 课 探 究 19 例2 锌-空气电池可用作电动车的动力电源。该电池的电解质溶液为 溶液，总反应为 。 下列说法中错误的是( ) A.放电时，电解质溶液中 向正极移动 B.充电时，电解质溶液的 逐渐增大 C.放电时，负极反应为 D.放电时，电路中通过电子，消耗氧气 (标准状况) √ 新 课 探 究 20 [解析] 放电时，电解质溶液中 向正极移动，故A正确； 充电时，发生反应 ，电解 质溶液的 逐渐增大，故B正确； 放电时，负极锌失电子发生氧化反应，负极反应为 ，故C正确； 放电时，电路中通过电子，消耗，标准状况下的体积 为 ，故D错误。 新 课 探 究 21 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)锂电池的体积小,性能优良,是一种在电子设备和交通工具中常用的 电池( ) √ (2)一次电池无法充电，二次电池是能够充电的电池( ) √ [解析] 一次电池是无法充电的电池，二次电池是能够充电的电池。 (3)某些导电非金属单质、某些导电金属氧化物都可作原电池的电极 ( ) √ 课 堂 评 价 22 (4)可充电电池的充、放电过程是可逆反应( ) × [解析] 充电过程需要通电，放电过程自发进行，二者反应条件不同， 不互为可逆反应。 (5)由于 的性质活泼，所以锂电池不能用水溶液作电解质溶液( ) √ (6)普通锌锰电池工作一段时间后碳棒变细( ) × [解析] 在普通锌锰电池中,碳棒作正极,该电极上二氧化锰发生还原反 应,该电极质量不会减小,碳棒不会变细。 (7)普通锌锰电池中,锌筒作正极( ) × [解析] 在普通锌锰电池中,锌筒作负极。 课 堂 评 价 23 2.下列有关三个常用电化学装置的叙述正确的是( ) A.图Ⅰ所示电池中, 的作用是作催 化剂 B.图Ⅱ所示电池放电过程中,其正极电 极反应式: C.图Ⅱ所示装置充电过程中,酸性增强 D.图Ⅲ所示电池中, 是还原剂,电 池工作过程中被氧化为 √ 课 堂 评 价 24 [解析] 由图可知,Ⅰ中锌为碱性锌锰电 池的负极,二氧化锰在正极得到电子发 生还原反应,所以二氧化锰的作用不可 能是作催化剂,故A错误; 由图可知,Ⅱ所示电池放电过程中,二氧化 铅为二次电池的正极,酸性条件下二氧化 铅在硫酸根离子作用下得到电子发生还原反应 生成硫酸铅和水,电极反应式为 , 故B错误; 课 堂 评 价 25 [解析] 由图可知,Ⅱ为铅酸蓄电池，充电过程中，总反应为 ,生成 ，酸性增强,故C正确; Ⅲ中氧化银为锌银纽扣电池的正极,在水 分子作用下氧化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子,故D错误。 课 堂 评 价 3.全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图所示。 已知：全钒液流电池放电时 发生氧化反应。 离子种类 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 下列说法不正确的是( ) 课 堂 评 价 27 A.电池放电时B极反应为 B.电池放电时电极A为正极 C.当完成充电储能时，A极溶液的颜色为蓝色 D.充电过程中，电极A附近溶液的 减小 √ 课 堂 评 价 28 [解析] 根据已知，放电时，右侧为负极，电极反应式为 ， 左侧为正极，电极反应式为 ；充电时 与放电相反，电极A上电极反应式为 ， 电极B上电极反应式为 。 课 堂 评 价 29 [解析] 全钒液流电池放电时 发生氧化反应，因此电池放电时B极为负极，电极 反应式为 ，故A正确； 放电时，电极A为正极，故B正确； 充电时，A极电极反应式为 ，A极溶液的颜色为 黄色，故C错误； 充电时，A极电极反应式为 ，充电过程中，电极 A附近溶液的 减小，故D正确。 课 堂 评 价 30 课后习题 31 学习任务一 化学电源——一次电池 1.碱性锌锰电池的总反应为 ， 电池构造示意图如图所示。下列有关说法不正确 的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 32 A.电池工作时， 通过隔膜向负极移动 B.负极的电极反应式： C.环境温度过低，不利于电池放电 D.反应中每消耗 ，转移电子数约为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [解析] 为负极，电极反应式为 ， 为正极，电 极反应式为 。 电池工作时， 通过隔膜向负极移动，故A正确； 负极的电极反应式为 ，故B正确； 环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确； 由电极反应式可知，反应中每消 耗 ，转移电子，数目约为 ，故D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 34 2.[2025·广东揭阳高二质检]锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池， 其构造示意图如图所示。下列说法不正确的是( ) A. 作电池的负极 B.电池工作时， 向正极移动 C.正极的电极反应： D.金属外壳需具有良好的导电性和耐腐 蚀性 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 35 [解析] 锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应： ， 作正极，发生还 原反应： ，总反应为 。 由分析可知，锌作电池的负极， 作电池的正极，A正确； 原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则 向负极移动，B错误； 由分析可知，正极的电极反应为 ，C正确； 金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 36 3. 空气电池可用作电动车动力来源，其工作原理如图所示，下列 有关此电池放电时的说法正确的是( ) A.碳材料电极为电池正极，发生氧化反应 B.当电路中转移 电子时，消耗 C.负极的电极反应式为 D.溶液中电子由 电极流向碳材料电极 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 37 [解析] 空气电池中，放电时在 作用 下，转化为， 元素价态升高失电 子， 作负极，电极反应式为 ，碳材料电极为正极，氧气得电子 发生还原反应，电极反应式为 ，据此分析解答。碳材料电极为正极，氧气得电子发生还 原反应，故A错误； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 38 [解析] 未指明气体的状况，不能计算氧气的 体积，故B错误； 放电时 转化为，元素价态升高失 电子， 作负极，电极反应式为 ，故C正确； 原电池工作时，电子在外电路中流动，溶液中是离子定向移动，阳 离子移向正极，阴离子移向负极，故D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 学习任务二 化学电源——二次电池 4.铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆，其构造如图所 示，已知 难溶于水，电池反应为 ，下列说 法不正确的是( ) A.电池工作时， 为负极，发生氧化反应 B.电池工作时，电解质溶液 保持不变 C.硫酸根离子在负极和正极都参与了反应 D.正极的电极反应式为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40 [解析] 作负极，发生氧化反应，A正确； 电池工作时，硫酸浓度减小，则电解质溶 液 增大，B错误； 负极反应式为 ， 正极反应式为 ，故硫酸 根离子在负极和正极都参与了反应，C、D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 41 5.[2026·湖北武汉二中等高二联考]科学家研制了一种 电池 (如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到 和少 量 ，下列叙述正确的是( ) A.放电时，阳离子向 电极移动 B.放电时， 电极电势较低 C.放电时，正极反应有 D.放电时，电极质量减少 ，则 电极生成了 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 42 [解析] 电池工作一段时间后， 电极上检测到 和少量 ，该过程中元素被还原， 电极为正极，因此 电极为负极。放电时， 阳离子向正极移动，电极为负极，阳离子应向 电极(正极) 移动，A错误； 放电时，正极电势高于负极，电极为正极，电势较高，B错误； 放电时， 电极(正极)发生还原反应，元素从价降低为价 中元素为价 ，反应式为 ，C正确； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 43 [解析] 电极质量减少 (物质的量为 )，转移 电子， 正极元素从价降为价 和中元素均为价 ，转移电子总数等于生成 总物质的量，但因有少量生成， 物质的量小于 ，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6.[2026·河北沧州高二期中]锂离子电池因其高能量密度、快速充电 等优点受到广泛的应用。某种可充电锂离子电池装置如图所示，电 池总反应为,可视为 镶 嵌在石墨中。下列说法错误的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 45 A.充电时， 为阴极 B.放电时， 从石墨中脱嵌移向 负极，嵌入钴酸锂晶体中 C.放电时， 侧电极反应为 D.充电时，从 侧移向 侧 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 46 [解析] 由电池总反应可知，放电时为原电池， 电极发生氧化反应 ， 作负极； 电极发生还原反应 ， 作正极；充电时为电 解池，原电池负极作电解池阴极，正极作电解池 阳极。由分析可知，A正确； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 47 [解析] 放电时为原电池，阳离子移向正极， 即 从石墨中脱嵌移向正极，B错误； 由分析可知，放电时 侧电极反应为 ，C正确； 充电时，阳离子移向阴极，即从侧移向 侧，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7.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。高铁电池的总反应式为 。请回答 下列问题： (1)高铁电池的负极材料是____，放电时负极反应式为_____________ _______________。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 49 (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。 还原 正 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [解析] 放电时，电池的负极上发生氧化反应，负极反应式为 ，正极上发生还原反应，正极反应式 为，正极附近生成了 ， 则正极附近溶液的碱性增强。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 51 8.我国科研人员研制出“ ”电池。以钠箔和多壁碳纳米管 为电极材料，放电时总反应的化学方程式为 。其工作原理如图所示。下列说法中不 正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 52 A.放电时， 向正极移动 B.该电池可用 溶液作电解质溶液 C.放电时，电子流向为钠箔 导线 D.放电时，正极的电极反应式为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 53 [解析] 原电池工作时，阳离子向正极移动，即 向正极移动，故A正确； 是活泼金属，若用溶液作电解质溶液，则 会与水反应，使原电池不能正常工作，故B错误； 放电时 为负极、碳纳米管为正极，电子由负极经过导线流向正极， 即电子流向为钠箔 导线 ，故C正确； 放电时，二氧化碳在正极上得电子和结合生成 和C，则正极 反应式为 ，故D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 54 9.某大学基于新型碳载钌镍合金纳米材料 制备出一种高 能量镍氢电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A.放电时，向电极 移动 B.放电一段时间，再断开开关一段时间 后， 溶液的浓度增大 C.放电时，电极 的电极反应为 D.电池放电时的总反应为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 55 [解析] 由图可知，电极 上氢气发生反应 生成， 元素化合价升高，发生氧化反 应，电极 为原电池的负极，电极反应式为 ，电极 为正极， 在水分子作用下氢氧化氧镍得到电子发生还原反应生成氢氧化镍， 电极反应式为 ，电池总反应为 。由分析可知，放电时，电极 为负极，电 极为正极，则向负极(电极 )移动，故A正确； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 56 [解析] 由电池总反应可知， 放电一段时间， 再断开开关一段时间后，氢氧化钾溶液的浓 度基本不变，故B错误； 由分析可知，放电时，电极 的电极反应式为 ，故C正确； 由分析可知，电池总反应为 ，故D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.钠离子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂 离子电池的首选“备胎”，其充放电过程是 在正负极间的镶嵌与脱 嵌。其工作原理为 。下列 说法正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 58 A.充电时由极向 极移动 B.该电池一种正极材料为 ，充电时的电极反应 为 C.假设两电极初始质量相等，放电时，外电路中 每转移 ，理论上两个电极质量差为 D.钠离子电池因其能量密度超过锂离子电池而成 为未来电池的最佳选择 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 59 [解析] 从图中可知，放电时，铜箔为负极，电极反应为 ，铝箔为正极，电极反应为 ；充电时， 铜箔的电极反应为 ，铝箔的 电极反应为 。 充电时，由极向极移动，A正确； 由分析可知，放电时正极上 发生反应，负极上 发生反应， 充电时发生的电极反应为 ，B错误； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 60 [解析] 放电时，负极电极反应为 ， 正极电极反应为 ， 外电路中每转移 时，负极质量减少 ，正极质量增大 ，理论上两个电极质量差为 ，C错误； 钠离子电池以其低成本、高安全性等特点成为锂离子电池的 首选“备胎”，的摩尔质量大于 ，说明钠离子电池的能量密度低于锂离子 电池，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 $