第二节 化学电源
第四章 第二节化学电源PPT30张-经典教学教辅文档
D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量减少6.5 g
学习·探究区
第二节
解析 本题要求利用原电池原理分析碱性锌锰电池:锌为负极,
在反应中失去电子;电池工作时,电流由正极通过外电路流向负
极,而电子移动方向与电流方向相反,故 C 错误;
本
课 时
由电子守恒知 D 项正确;
栏
目 开
由该电池反应的总反应式和原电池原理写出正极反应式知 B
(C )
A.依据原电池的原理设计出了化学电源
本
课 时
B.原电池是化学电源的雏形
栏
目 开
C.判断一种电池的优劣主要是看其负极材料的活泼性
关
D.氧化还原反应所释放的化学能,是化学电源的能量来源
解析 判断一种电池的优劣主要是看这种电池的比能量或
比功率的大小,以及可储存时间的长短。
学习·探究区
第二节
2.下列说法中,不正确的是
学习·探究区
第二节
探究点一 化学电池
本 1.化学电池是将 化学能变成电能
的装置。其种类很多,常分为以
课
时 栏
下三类。请你举出生活中常见的电池,并将其分类填入下表。
目
开
关
锂电池
干电池
叠层电池
学习·探究区
第二节
种类
特点(分类依据)
实例
一次 放完电以后不能再使用
本 课
电池
时 栏 目
二次 充电、放电可循环进行
气体或液体。若用导线相连的两个铂电极插入 KOH 溶液中,
然后向两极分别通入甲醇(CH3OH)和氧气,发生原电池反应。在
负极发生氧化反应的是 CH3OH ,其产物最终是 H2O、CO
四2.1化学电源ppt课件
其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应
可表示为 2H2-4e-+4OH-=4H2O 。
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9
2、甲烷碱性燃料电池： 电解质溶液：KOH 负极：CH4－ 8e-+10OH- =CO32- +7H2O 正极： 2O2 + 4H2O + 8e-= 8OH总反应：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
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10
1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源， 各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡
献，下列有关电池的叙述不正确的是( B )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应 C．碱性锌锰电池中，锌电极是负极 D．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅
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6
三、燃料电池：
正负两极相同，均为Pt或C，仅起导电作用。 负极均为燃料反应，正极均为O2反应，总反 应是燃料的燃烧反应(不写点燃条件)。
燃料电池是一种连续 地将燃料和氧化剂的化 学能直接转换成电能的 化学电池。
1、氢氧燃料电池：
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7
1、氢氧燃料电池：
电解液呈中性：
负极：2H2 - 4e- = 4H+ 正极：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH总反应：2H2是以平行排列的铅、铅锑合金栅 板为主架，栅格中交替地填充着负极和正极的 铅和二氧化铅，电解质为H2SO4溶液。
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H2SO4
第二节 化学电源
3.燃料电池
氢氧燃料电池，烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料 电池……
酸性氢氧燃料电池 1、正负极材料
正极室：通氧气 （氧化剂） （燃料） 负极室：通氢气 电解质：H2SO4溶液 使用铂电极
2、工作机制
总反应：2H2 + O2 = 2H2O
负极： 2H2 - 4e- = 2H+
正极：
O2 + 4H+ +4e- = 2H2O
铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
①充电过程
接电源负极 还原反应 阴极：PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 接电源正极 氧化反应 阳极： 2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq) 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 铅蓄电池的充放电过程：
作业：完成《全优课堂》75—77页
普通干电池
第二节 化学电源 手机电池 钮扣电池
普宁市华侨中学 庄秀文 黄钢标 摄像机 专用电池 “神六”用 太阳能电池
笔记本电脑 专用电池
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1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化 学电源在生产、生活和国防中的实际应用。 2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及 其重要作用。
3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反
电解质：KOH
碱性锌锰电池构造示意图
工作机制
负极：Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2 氧化反应
氢氧化氧锰 正极：2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnOOH+2OH还原反应
第二节 化学电源
2、目前化学电池主要分哪几大类？
一次电池: 电池中的反应物质 普通干电池
进行一次氧化还原反应并放电 碱性锌锰电池
之后，就不能再次利用。
锌银纽扣电池
化 学
二次电池: 又称充电电池或蓄
铅蓄电池
电 电池。放电后经充电可使电 锌银蓄电池
池 池中的活性物质获得再生， 镍镉电池
• 电池总反应： Zn+2MnO2+2NH4Cl=2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2
普通锌锰电池
锌筒
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌锰干电池的结构
2、碱性锌锰电池：(-) Zn│KOH│MnO2 (+) 负极(Zn)：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOOH+2OH电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O = 2MnOOH+Zn(OH)2
2、燃料电池的特点
①燃料从负极通入，助燃剂氧气从正极通入。 ②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。
3、燃料电池与前几种电池的差别：
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充； ②反应产物不断排出； ③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利
于节约能源。 缺点：附属设备较多、体积较大、 优点：能量转换率高、运行噪音低，清洁。
第二节 化学电源
［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪 些电池，你知道电池的其它应用吗？
化学电池 将化学能转换成电能的装置
电池
太阳能电池 将太阳能转换成电能的装置
化学选修四第四章第二节 化学电源
第二节化学电源路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。
屈原《离骚》原创不容易，【关注】店铺，不迷路！1、定义：化学电源是将化学能变成电能的装置。
包括一次电源、二次电源和燃料电池等几大类。
2、一次电池：（1）碱性锌锰干电池：负极材料：Zn电极反应：Zn＋2OnO2电极反应：2MnO2＋2nOOnO2＋2nOOH＋Zn(OH)2（2）银锌纽扣电池：负极材料：Zn电极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2正极材料：Ag2O电极反应：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag3、二次电池（1）铅蓄电池：负极材料：Pb，正极材料：电解质溶液为30%H2SO4溶液○1放电时的反应：4===PbSO4负极反应：Pb－2e－＋SO2－4＋4H＋===PbSO4＋2H2O正极反应：PbO2＋2e－＋SO2－总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O○2充电时的反应：4阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4（2）锂电池：负极材料：锂，正极材料：石墨，电解质：LiAlCl4、SOCl2，放电时的反应：负极反应：8Li－8e－===8Li＋3＋2S＋6Cl－正极反应：3SOCl2＋8e－===SO2－总反应：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S4、燃料电池：(1)氢氧燃料电池①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。
②燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由外部供给(2)铝—空气—海电池：负极材料：铝片，正极材料：铂片，电解质溶液：海水，负极反应：4Al－12e－===4Al3＋正极反应：3O2＋12e－＋6n2O4===Li2Mn2O4。
②写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。
化学电源(完整版)4
二、二次电池
放电
化学能
电能
充电
放电过程
铅蓄电池工作原理
负极：
Pb(s) + SO42-(aq)-2e- ====PbSO4(s) 氧化反应
正极：
PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- ====PbSO4(s)+2H2O(l)
放电过程总反应
还原反应
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l) 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
普通锌锰电池
镍氢电池
镍 镉 电 池
碱性电池
锂离子电池
小型高性能燃料电池
化学电池的分类 一次电池：活性物质消耗到一定程度，就不能使用，其电 解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池，如锌锰电池； 二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫 充电电池或蓄电池，如铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电池、 锌银电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池； 燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成 电能的化学电池，如氢氧燃料电池。
总反应式: Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2
电极反应式: 负极: Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2 正极: Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-
电解液: KOH溶液 这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流 连续放电，常制成纽扣式微型电池，广泛用于电子手表、 照相机、计算器和其他微型电子仪器。
2PbSO4(s)+2H2O(l)
放电 充电
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
高中化学第四章第二节化学电源课件新人教版选修
电化学反应中的电子转移和离 子迁移
探索电化学反应中电子转移和离子迁移的原理 和机制。
原理和构造
燃料电池的原理和构造
详细介绍燃料电池的基本原理和复杂的结构，并 解释其工作原理。
可充电电池的原理和构造
解释可充电电池的运作原理，讨论其构造和设计 上的特点。
化学电源的分类
按照电反应类型分类
探索化学电源如何根据不同的电反应类型进行 分类和组织。
按照构造特点分类
介绍化学电源的另一种分类方式，以其构造特 点来进行分类。
化学电源的应用
1
汽车起动电源
分析化学电源在汽车起动系统中的应用，以及其在提供可靠电力方面的优势。
2
通讯电源
讨论化学电源在通讯设备和系统中的广泛应用，以及其长期供电的特点。
3
非晶材料的制备
阐述化学电源在非晶材料的制备过程中的重要作用和贡献。
结束语
1 总结
概述化学电源的重要性和应用范围，对本课程的内容进行总结。
2 展望未来的研究方向
提出未来研究的方向和可能的创新点，鼓励学生投身于件新人教版选修
化学电源是高中化学第四章第二节的核心内容，本课件将深入探讨化学电源 的基本概念、原理和应用，展望未来的研究方向。
引言
电源的定义
介绍什么是电源，它在化学中的角色和重要性。
化学电源的作用
探讨化学电源在不同领域和应用中的作用和价值。
电化学基础
电化学反应基本概念
选修四第四章 第二节 化学电源
第四章 第二节 化学电源一、化学电源：化学电池是将________能变成_____能的装置,它包括_____电池,____电池和_____电池等几类。
1．一次电池（1）碱性锌锰电池，电解质是KOH ，其电极反应：负极（Zn ）：正极（MnO 2）：总反应：（2）银锌钮扣电池（2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下：Zn ＋Ag 2O ＋H 2O = Zn (OH )2＋2Ag负极：Zn ＋2OH -－2e - ＝Zn (OH )2正极：Ag 2O ＋H 2O ＋2e - ＝2Ag ＋2OH -银锌电池跟铅蓄电池一样，在使用(放电)一段时间后就要充电，充电过程表示如下： 阳极：2Ag ＋2OH -－2e - ＝Ag 2O ＋H 2O阴极：Zn (OH )2＋2e - ＝Zn ＋2OH -总反应式：Zn ＋Ag 2O ＋H 2Zn (OH )2＋2Ag （3）锂离子电池：(5) 锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e -=2Li +，正极：I 2+2e -=2I -， 总反应：2Li+I 2=2LiI2．二次电池：（1）铅蓄电池放电，电极反应为：负极：Pb ＋SO 42-－2e -＝PbSO 4↓ 正极：PbO 2＋4H +＋SO 42-＋2e -＝PbSO 4↓＋2H 2O 充电，其电极反应为：阳极：PbSO 4＋2H 2O －2e - ＝PbO 2＋4H +＋SO 42- 阴极：PbSO 4＋2e -＝Pb ＋SO 42- 蓄电池放电和充电的总反应式：PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 44↓＋2H 2O3.燃料电池：燃料电池燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。
它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。
如：氢氧燃料电池。
第二节 化学电源
3、镉镍电池
负极材料：Cd；
正极材料：涂有NiO2，
电解质：KOH溶液。 反应式如下： NiO2+Cd+2H2O
放电
充电
Ni(OH)2+ Cd(OH)2
例：镍—镉可充电电池可发生如下反应：
Cd(OH)2+2Ni(OH)2 A. Cd
C. Cd(OH)2
充电 Cd+2NiO(OH)+2H O 2 放电
书写电极反应式应注意以下几点：
1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离 子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；
2．将两极反应的电子得失数配平后，相加 得到总反应，总反应减去一极反应即得到 另一极反应；
3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子 所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如 ＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在， 在碱性溶液中以CO32－形式存在）；
2、银锌蓄电池
练习：银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的 电源，它的充电和放电过程可以表示为：
充电
2Ag+Zn(OH)2 A.Ag
放电
Ag2O+Zn+H2O C.Ag2O D.Zn
D 此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）
B.Zn(OH)2
电极反应： 负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
(一)一次电池 一次电池又称不可充电电池
1、普通干电池
（Zn）：Zn – 2e- = Zn2+ 负极 正极 （MnO2和C）： 电池反应：
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电 时间短，电压下降快，易气涨或漏液。
2、碱性锌-锰干电池 电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质？ 负极--Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极—MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电解质： KOH
第二节 化学电源
第二节化学电源一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。
二、常用电池1．一次电池【针对训练】1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。
碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2下列说法中，错误的是( )A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g2．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。
该电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，以下说法不正确的是( )A．放电时负极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2放电充电B ．放电时正极反应式为FeO 2－4＋4H 2O ＋3e －===Fe(OH)3＋5OH －C ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K 2FeO 4被氧化D ．充电时阳极附近的溶液的碱性减弱3．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO 4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO 4＋2H 2O PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4 下列对铅蓄电池的说法错误的是( ) A ．需要定期补充硫酸B ．工作时铅是负极，PbO 2是正极C ．工作时负极上发生的反应是Pb －2e －＋SO 2－4===PbSO 4 D ．工作时电解质的密度减小4．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2－)在其间通过。
该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a 、b 均不参与电极反应。
下列判断正确的是( )A ．有O 2参加反应的a 极为电池的负极B ．b 极的电极反应式为H 2－2e －＋O 2－===H 2O C ．a 极对应的电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －D ．该电池的总反应式为2H 2＋O 2=====高温2H 2O5．有位科学家说：“甲烷是21世纪的新燃料。
第4章 第2节化学电源
如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还 原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),再选择一个简单变化情 况去写电极反应式,另一极的电极反应式可用总反应式减去已写出 的电极反应式得出。 以 2H2+O2 2H2O 为例,当电解质溶液为 KOH
溶液时的电极反应式的书写步骤如下: (1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况,确定 2 mol H2 失去 4 mol 电子,初步确定负极反应式为 2H2-4e4H+。
5.用 NO 生产硝酸,可以有效消除污染,其 工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( D )。 A.a 极是该电池的正极 B.电流经导线由 a 极流向 b 极 C.b 极发生氧化反应 D.a 极的电极反应式为 NO+2H2O-3eNO3 +4H+
6.某种燃料电池的负极反应式为 S + 4H2O - 8e 通过,下列有关该电池的说法中正确的是( B.质子由正极移向负极 C.该电池的总反应式为 S +2O2
电源是能够实际应用的原电池,作为化学电源的电池有一次电池、 可充电电池和燃料电池等。一次电池只能放电不能充电,使用后即 弃去,因此可能造成环境污染。可充电电池也称为二次电池,可以反 复充电和放电,是电池发展的一个重要方向。
1.了解几种常见化学电源(一次电池、二次电池、燃料电池)的工 作原理。 2.正确书写有关电池的电极反应式和电池总反应。 3.了解化学电源的广泛应用及废旧电池的危害。
c.工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物
,酸性电解质。 2H ; ; 。
+
①一次
②二次
③燃料
④较高
⑤多
⑥大
⑦长
第二节 化学电源
金
Zn(-)
属
外
Ag2O(+) 壳
浸有KOH(aq)的隔板
总反应：Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag 负极：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO+H2O 正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－
3:锂电池 8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
负极：Li—2e-=Li+
锂是密度最小的金属。锂电池是金属锂作 负极，它是一种高能电池，它具有比能量高、 电压高、工作温度宽和可储存时间长的优点。 ——导电介质一般不能用水或酸溶液
面世，其结构示意图如下。甲醇在催化剂作用下 提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内
电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应为： 2AC．H右3O电H极＋为3O电2=池2C正O2＋极4，H2O。
b处通入的物质是 O2 。 B．左电极为电池 负 极，
a处通入的物质是 CH3OH 。
C.负极反应式为：2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+。
3、锂电池
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极：8Li-8e-=8Li+ ；正极： 3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S。
用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工 作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。
第二节 化学电源
复习提问：1、什么叫原电池
答案：借助氧化还原反应，把化学 能转化为电能的装置。
2、原电池负极参加反应的物质是什么？负极发
生什么反应？
答：还原剂在负极失去电子，发生氧化反 应
4.2 化学电源
第二节化学电源1．碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH。
2．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO2，负极是Pb，电解质溶液是H2SO4溶液。
3．氢氧燃料电池两类型：(1)酸性电解质时：负极反应式：2H2－4e－===4H＋；正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
(2)碱性电解质时：负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
化学电池[自学教材·填要点]1．概念将化学能变成电能的装置。
2．分类3．电池优劣的判断标准(1)单位质量或单位体积所输出的电能的大小(比能量)，或者输出的功率的大小(比功率)。
(2)电池储存时间长短。
[师生互动·解疑难](1)化学电池能量转化率高，供能稳定可靠。
(2)可制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池及电池组，使用方便。
(3)电池中的镍、镉、锰、铅等金属离子会对土壤、水源造成污染，应集中回收处理。
1．下列说法中，不．正确的是()A．化学电池是将化学能转变成电能的装置B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护D．废旧电池可以随意丢弃一次电池——碱性锌锰电池[自学教材·填要点]1．构造2．组成正极材料：MnO2；负极材料：Zn；电解质：KOH。
3．工作原理负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
[师生互动·解疑难](1)碱性锌锰干电池克服了普通锌锰干电池的缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电。
(2)纽扣式锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。
(3)锂电池的负极是Li，正极是MnO2、CuO、FeS2等，锂电池的比能量高，电压高，可储存时间长。
第二节 原电池 化学电源
第二节 原电池 化学电源1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
基础自查(理一理)1．原电池装置能量转化特点转化为 。
2．原电池的电极原电池的负极—— 金属——发生 反应——向外电路 电子原电池的正极—— 金属(或惰性电极如石墨)——发生 —— 外电路提供的电子 3．原电池的构成条件(1)能自发地发生 。
(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。
(3)由还原剂和导体构成负极系统，由氧化剂和导体构成 极系统。
(4)形成 (两电极接触或用导线连接)。
4．原电池工作原理以稀H2SO4作为电解质溶液的Cu —Zn 原电池为例： (1)电极： 为负极， 为正极 (2)电极反应：Zn 为负极：发生 反应： ； Cu 为正极，发生 反应： 。
(3)电子和电流方向：电子从 流出经 流入 ；电流从 流出经外电路流入 。
(4)离子的迁移方向电解质溶液中，阴离子向 迁移，阳离子向 迁移。
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：联动思考(想一想)1．如何判定原电池装置？原电池原理联动思考(想一想)2．燃料电池在工作时燃烧吗？3．燃料电池与普通化学电池有何不同？(2010·潍坊预测)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法不正确的是() A．此燃料电池的总反应为：Mg＋H2O2===Mg(OH)2B．正极发生的电极反应为：H2O2＋2H＋＋2e－―→2H2OC．工作时，正极周围海水的pH增大D．电池工作时，溶液中的H＋向正极移动有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是()①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4＋10OH－－8e－―→CO2－3＋7H2O ③负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－④电池放电后，溶液pH不断升高A．①② B．①③ C．①④ D．③④化学电源(2009·江苏单科，12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
第二节--化学电源
电极材料：石墨、锌
电解质：NH4Cl、ZnCl2 负极：Zn Zn2++2e2NH3+H2
正极：2NH4++2e-
电池反应：Zn+ 2NH4+ ===Zn 2+ +2NH3+H2
随着用电器朝着
小型化、多功能化发 展的要求，对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。 体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运 而生。这类电池的重要特征是电解液由原来
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们能带得了的。”乔氏说：“东西不多，就几斤粉末和几把毛刷。你若不想去就不用去了！”说罢了轻轻笑一笑，对耿老爹、耿英和小青 说：“到底是大伢子了，不愿意跟着我们娘儿们转悠啊！”又点一点耿直的小鼻头，笑着说：“不像你，还就像一个跟屁虫一样呢！”小 青一边洗刷锅碗，一边偷眼瞧见耿正出门儿去了。他会去哪里呢？小青的脑瓜儿飞快地转着对啦，一定是那里，那个他特别喜欢的小树林！ 洗刷完锅碗瓢盆儿后，小青对耿英说：“英妹子，你不是想多要一些绣花的图样吗，我和姆妈的手里并没有多少。这样吧，今儿个后晌正 好有时间，我去前街的绣铺里给你多找一些回来。你和直子弟弟陪同我姆妈一起上街去买那些东西吧，顺便多转悠一会儿。我是本地人， 对上街转悠并不是多么感兴趣呢。”耿英想想也是，就感激地对小青说：“有劳姐姐费心，一定多给我找一些回来啊！”看到小青似乎有 些心不在焉的样子，一边胡乱地点头答应着，一边打开柜子取了件什么小东西揣在怀里就急匆匆地出门去了，耿英的心里不禁“咯噔”了 一下。她皱着眉头想一想，实在想不出个所以然来，但又总感觉这事情好像有些个不对头呢。莫不是她和哥哥早就商量好了，要一起去哪 里说话去？又一想，这绝对不可能啊，哥哥怎么可能忘记了绣儿姐姐呢！带着满腹的狐疑和不解，耿英和弟弟陪同乔氏一起上街去了。106 第三十六回 乔氏得知耿家事|（乔氏好心助开店，遭到拒绝悲哭夫；劝解饮泪思亲人，乔氏得知耿家事。）耿老爹的身体日益好起来，五 间新屋里亮上的石灰泥也早已经完全干透了。于是，耿老爹就开始考虑进行屋内刷白了。无奈乔氏一再阻拦，说屋内刷白的事情不着急， 一定要耿老爹多休养一些日子再说。耿正明白爹爹的心情，就私下里对他说：“爹，娘娘说得对，你是应该多休养一些日子的。不过，我 和英子，还有小直子都早就歇息好了，老这样闲着也没有意思。这样吧，现在地里还没有长出多少新鲜蔬菜呢，从明儿个开始，我们三个 还是继续做一些贩卖水果的生意，你就只管放心地在家里休养着吧。”耿老爹说：“行啊，那你们就先这么着做着吧。爹再休养几天也好， 以前可是从来不生病呢。”晚上临睡前，耿老爹问耿英和耿直：“你俩可愿意从明儿个开始再做一些贩卖水果的生意？”俩人都说：“早 就歇息好了，还是再做吧，多多少少的能赚点儿总比闲待着要强一些呢！”耿英还特别嘱咐耿老爹：“爹，我们不在家的时候，你不要睡 地铺了，在床上歇着啊！”耿老爹点头答应，说：“好，我一定睡床上歇着！”第二天的早饭桌上，耿老爹把耿正的这个打算告诉了乔氏。 乔氏想一想说：“这样倒也行的。不过啊，正伢子，你们三个可不要着急上火，能赚多少算多少。等
第二节 化学电源
A
书写电极反应式应注意以下几点：
1．确定原电池的正负极，弄清正负极上发生 反应的物质；
2. 将两极反应的电子得失数配平后，相加得 到总反应，总反应减去一极反应即得到另一 极反应；
第二章 电化学基础
第二节 化学电源
第一课时
化学电池的分类
一次电池：
活性物质消耗到一定程度，就不能使用； 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池
二次电池：
放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫 充电电池或蓄电池
燃料电池：
衡量电池优劣的指标:
比能量:
电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
比功率：
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极： ——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极： ——MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电解质： KOH
3、银锌纽扣电池
总反应：Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag
［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极是Zn、正极是Ag2O 、电解质是KOH
负极：
Zn＋2OH－－2e－＝ZnO+H2O
正极：
Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－
二、二次电池（充电池、蓄电池）
能量： 化学能
放电 充电 电能
铅蓄电池
正极：PbO2 负极：Pb
电解质：H2SO4溶液
放电过程
电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
各类电池
锂电池各 类 电 池 Nhomakorabea干电池
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各类电池
锂电池
各 类 电 池
干电池
叠层电池
纽扣电池
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用途广泛的电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池
摄 像 机 专 用 电 池
各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知 道电池的其它应用吗？
一次 电池如普通锌锰电池 ________ 二次 电池如铅蓄电池 化学电池________ 燃料 电池如氢氧燃料电池 _________ 3．化学电池的优点
(1)化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池 及电池组。 (3)使用方便，易于维护。 4．判断电池优劣的主要标准
＋
2＋
【例2】.锂电池是一代新型高能电池，它以质量 轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功 多种锂电池，某种锂电池的总反应为 Li + MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（ B ） A、 Li是正极，电极反应为Li － e- = Li+ B、 Li是负极，电极反应为Li － e- = Li+ C、 Li是负极，电极反应为MnO2 + e- = MnO2 – D、 Li是负极，电极反应为Li －2e- = Li2+
(1)比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位 (W· h)/kg或(W· h)/L。 (2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位
W/kg或W/L。
(3)比时间:电池的可储存时间的长短。 除特殊情况外,质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存 时间长的电池,更适合使用者的需要。
减少污染
节约资源
碱性锌锰电池 常见的化学电池是锌锰电池，构造如下图所示。
铅蓄电池：如图所示：
氢氧燃料电池的工作原理(教材P77图4-6)
A
2e
-
2e
-
氢气
H+
H+
OH OH -
氧气
H2O 负极 正极
燃 料 电 池
介质
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
酸性
中性 碱性
负极 正极 负极 正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
氢氧燃料电池带动小电器
电池中附有氧气的碳棒为正极，附有氧 气的碳棒为正极。
电子贺卡
贺卡发出红光 和音乐声音
电解槽
Na2SO4 溶液
石墨电极
[燃料电池]:
一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池. 电池的电极本身不包含活性物质,只是一个催化转化元件.工作时, 燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成 物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能.清洁、能量转 换率高的特点。
优点：能量转化率高，可持续使用，对环境友好
用途：宇宙飞船，应用前景广阔
2.其它燃料电池：是用金属铂片插入KOH溶液作 电极,又在两极上分别通甲烷或其它烃燃料和氧气 氧化剂。
电池反应为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O 电极反应式为： 负极：CH4＋10OH-－8e ＝CO32-＋7H2O； 正极：4H2O＋2O2＋8e ＝8OH。
【例3】实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气 已知铅蓄电池放电时发生如下反应： 负极：Pb + SO42--2e-＝PbSO4 正极: PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O 今若制得Cl2 0.050mol,这时电池内消耗n(H2SO4) 是( C ) A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol
(2)Li电池:负极:Li,正极可以是:CuO、FeS2 、MnO2 、C等; 无机溶剂亚硫酰氯SOCl2在炭极上发生还原反应.电解液 是由四氯铝化锂LiAlCl4溶解于亚硫酰氯中组成.它的总 反应是锂与亚硫酰氯发生反应,生成氯化锂、亚硫酸锂和 硫。 总反应：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S (+) 3SOCl2+8e- = 6Cl- +2S+SO32(-) 8Li－8e-=8Li+ ;
(2)该燃料电池的电极反应式为： 正极：13O2＋52e－＝26O2－ 负极：2C4H10＋26O2－－52e－＝8CO2＋10H2O 负 极移动。(填“正”或 则固体电解质中的O2－向________ “负”)
电池的发展方向
• 光电池使用方便,特别是近年来 微小型半导体逆变 器迅速发展,促使其应用更加快捷.美,日,欧和发展 中国家都制定出庞大的 光伏技术发展计划,开发方 向是大幅度提高光电池转换效率和稳定性,降低成 本,不断扩大产 业.目前已有80多个 • 国家和地区形成 • 商业化,半商业化 • 生产能力,年均增 • 长达16,市场开拓 • 从 空间转向地面 • 系统应用。
负极： Zn - 2e- + 2OH- ＝ Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2e-+ 2H2O ＝ 2MnOOH + 2OH3.高能电池：
(1)AgZn电池:负极为Zn,正极为Ag2O,电解质:KOH, 特点:比能量大、电压稳定、储存时间长、适宜小电流连续放电、 便携等优点。
电池反应: Zn + Ag2O +H2O ＝ Zn(OH) 2+ 2Ag 负极: Zn+2OH- －2e-＝ Zn(OH) 2 ; 正极: Ag2O + H2O＋2e-＝2Ag + 2OH- ;
源，它的充电和放电过程可表示为： 2Ag＋Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O，
在此电池放电时，负极上发生反应的物质是 ( D ) A．Ag C．Ag2O B．Zn(OH)2 D．Zn
【例2】 蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电 时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充 电和放电时发生的反应： Fe＋NiO2＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2 下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是 ( BD ) A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极 B．蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中 C．充电时，阴极上的电极反应为： Fe(OH)2＋2e－＝Fe＋2OH－ D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移 动
正极： PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O
2.(充放电)可逆反应式:充电时电极反应式与放电时电极反应式相反,所以可以把 上述反应写成一个可逆反应式 Pb + PbO2 + 2H2SO 4 放电 充电 2PbSO4+2H2O
【例1】
银锌电池广泛用作各种电子仪器的电
飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制 成。通入的气体由空隙中逸出，并在电极表面放电，总反 应式为：2H2＋O2＝2H2O
(1)以KOH溶液为电解质构成燃料电池，
H2 则负极通入____
－－4e－＝4H O 2H ＋ 4OH ，电极反应式为____2 ， 2
正极通入_____ O2 ，电极反应式为_____ O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
化学电池
将化学能转换成电能的装置
电池 太阳能电池
将太阳能转换成电能的装置
原子能电池
将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能 转换器转变为电能的装置
一、化学电池 1．概念 化学电池是利用________ 原电池 原理，将________ 电能 化学能 转化为_____ 的装置。 2．化学电池的分类
二、化学电池的分类介绍
一次电池 1.普通锌锰干电池:活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有 MnO2 和炭黑.电极反应式： 总反应 Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O
负极: Zn - 2e-＝Zn2+ 正极: 2NH4+ + 2e-+ 2MnO2＝Mn2O3+2NH3↑＋H2 O 2.碱性锌锰干电池:活性物质为KOH和淀粉糊作电解质 ,还填有MnO2 和炭黑.电极反应式： 总反应: Zn+2MnO2+2H2O＝2MnOOH+ Zn(OH)2
燃料电池是使气体燃料氧化直接产生电流的装置，燃料 电池的研究是本世纪最具挑战性的课题之一。最近有人 制造了一种燃料电池：一个电极通入空气，另一个电极 通入丁烷，电池的电解质是掺杂了Y2O3(三氧化二钇)的 ZrO2(二氧化锆)晶体，它在高温下能传导O2－，试回答下 列问题： (1)该电池放电时的化学反应方程式为： ________________________________________________ 。 2C4H10＋13O2＝8CO2＋10H2O
【例3】 见蓝本P65 【活学活用】3题
二次电池
铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行.蓄电池放电时为自发 电池,充电时为电解池.充电后电池容量得到恢复,充放电次数可达 千百次 . 1.放电时电极反应式: 总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4＝2PbSO4 + 2H2O
负极: Pb + SO42- -2e-＝PbSO4
1.氢氧燃料电池：一种高效低污染的新型电池。
A.酸性条件下工作原理：
总(电池)反应：2H2 + O2＝2H2O