第二课时发展中的化学电源全解PPT精品课件
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高中化学必修二《发展中的化学电源》精品PPT
电池，如蓄电池。(3)两电极材料均为惰性电极，电极本身 不发生反应，而是由引入到电极上的物质发生反应，如燃 料电池。
第二章 化学反应与能量
2 ．你如何理解原电池原理的实际应用？请举例说明。
提示：原电池原理的实际应用可以理解为： (1)加快氧化还原反应的速率 如实验室用Zn和稀H2SO4反应制H2，常用粗锌，它产 生 H2 的速率快。因为粗锌中的杂质锌、稀 H2SO4溶液形成
人 教 版 化 学
第二章 化学反应与能量
提示：①多次使用，放完电后可再充电使用。内部氧
化还原在放电、充电“可逆”进行。 ②镍镉电池寿命较铅蓄电池长，但镉是致癌物，镍镉 污染环境。 ③锂离子电池质量轻，污染少，被称为绿色电池。
人 教 版 化 学
用途：①铅蓄电池用于汽车的电瓶。
②镍镉电池广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光 灯、电动剃须刀等。 ③锂离子电池用于笔记本电脑、移动电话、摄像机等。
人 教 版 化 学
原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。
第二章 化学反应与能量
(2)比较金属的活动性强弱
如把两种金属Zn和Cu用导线连接后，插入到稀H2SO4 溶液中，能观察到 Zn 极溶解， Cu 极上有气泡产生，根据 观察到的现象可以判断出 Zn 极是负极， Cu 极是正极。由 原电池原理，可知金属的活动性 Zn>Cu，即原电池中，活
人 教 版 化 学
_________________________；
正极： _______________________________________________ _________________________；
第二章 化学反应与能量
②酸式氢氧燃料电池：以H2SO4溶液为电解质；
第二章 化学反应与能量
2 ．你如何理解原电池原理的实际应用？请举例说明。
提示：原电池原理的实际应用可以理解为： (1)加快氧化还原反应的速率 如实验室用Zn和稀H2SO4反应制H2，常用粗锌，它产 生 H2 的速率快。因为粗锌中的杂质锌、稀 H2SO4溶液形成
人 教 版 化 学
第二章 化学反应与能量
提示：①多次使用，放完电后可再充电使用。内部氧
化还原在放电、充电“可逆”进行。 ②镍镉电池寿命较铅蓄电池长，但镉是致癌物，镍镉 污染环境。 ③锂离子电池质量轻，污染少，被称为绿色电池。
人 教 版 化 学
用途：①铅蓄电池用于汽车的电瓶。
②镍镉电池广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光 灯、电动剃须刀等。 ③锂离子电池用于笔记本电脑、移动电话、摄像机等。
人 教 版 化 学
原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。
第二章 化学反应与能量
(2)比较金属的活动性强弱
如把两种金属Zn和Cu用导线连接后，插入到稀H2SO4 溶液中，能观察到 Zn 极溶解， Cu 极上有气泡产生，根据 观察到的现象可以判断出 Zn 极是负极， Cu 极是正极。由 原电池原理，可知金属的活动性 Zn>Cu，即原电池中，活
人 教 版 化 学
_________________________；
正极： _______________________________________________ _________________________；
第二章 化学反应与能量
②酸式氢氧燃料电池：以H2SO4溶液为电解质；
课件12：2.2.2 发展中的化学电源
2.下列说法中正确的是 ( C ) A.镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C.化学电池的反应基础是氧化还原反应 D.铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb,负极材料PbO2
【解析】A项中碱性锌锰干电池是一次电池,A错;燃料电池是一种高效、 不会污染环境的新型电池,B错;铅蓄电池放电的时候正极是PbO2,负极 是Pb,D错。
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放 正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO24 (aq)+2e-==PbSO4(s)+2H2O(l)
铅蓄 电
电池
总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)==2PbSO4(s)+2H2O(l)
充 PbO2电极上发生氧化反应； 电 Pb电极上发生还原反应
氢氧燃 料电池
酸性 碱性
负极：2H2-4e-==4H+ 正极：O2+4H++4e-==2H2O 总反应：2H2+O2==2H2O 负极：2H2+4OH--4e-==4H2O
氢氧化钾或硫酸
【自测练习】
1.下列几种化学电池中,不属于可充电电池的是 ( A )
A.碱性锌锰电池
B.手机用锂电池
C.汽车用铅蓄电池 D.玩具用镍氢电池
【解析】A项,碱性锌锰电池属于一次电池,不属于可充电电池,A正确;B 项,手机用锂电池属于可充电电池,B错误;C项,汽车用铅蓄电池属于可充 电电池,C错误;D项,玩具用镍氢电池属于可充电电池,D错误。
(2)试分析碱性条件下甲烷燃料电池的正负极分别通入什么气体?写出两 极的电极反应式。 提示：燃料电池的正极通入O2,电极反应式为2O2+4H2O+8e-==8OH-；负 极通入可燃性气体,即甲烷,电极反应式可由总方程式减去正极反应式得
课件11：2.2.2 发展中的化学电源
3. 应用
卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等
干电池
酸性锌锰电池
碱性锌锰电池 锂锰电池
锌银电池
二、充电电池
充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。
充电电池：氧化还原反应在充电时可以逆向进行。
化学能
放电 充电
电能
笔
摄 像 机 专 用 电 池
记 本 电 脑 专 用 电 池
手机专用电池
1. 铅蓄电池
氢氧燃料电池工作原理：
总反应：2H2 + O2 ==2H2 O
通入的气体在电极表面放电，电池只是作为一个反应器。 与其它电池区别：反应物不是储存在电池内。
氢氧燃料电池的电极反应
介质 酸性(H2SO4)
中性 碱性(KOH)
负极 正极 负极 正极 负极 正极
电池反应： 2H2 +O2 == 2H2O
废电池混在垃圾中，国不的仅很造多成商金店属要资求源顾的客浪在费购。买(据电报池道时，，全同国的电池年消耗量 为30亿只，因疏于回时收要而把丢废失旧铜电7池40交吨回，商锌店1.6；万日吨本，的锰分粉类9.垃7万吨。)而且普通干 电池里含有的镉和汞圾两箱种里元有素一会种污专染门环放境废(污旧染电土池壤的和黄水色源垃)圾。(若进入人类的食物 链，就会发生“水俣箱病，”垃(汞圾中箱毒的)投和入“口痛有痛三病个”，(镉分中别毒标)，有这普两种工业公害病， 都在日本发生过，造通成电很池多、人纽死扣亡电。池为和防其止他悲电剧池重。演，) 所以我们应该把废旧电 池与其他垃圾分开，集中回收。
电池的历史
发 明
批
生 产镍 氢锂砷化 镓薄 Nhomakorabea世界
第 一 个 电 池
可量可
充 电 铅 酸 电 池
卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等
干电池
酸性锌锰电池
碱性锌锰电池 锂锰电池
锌银电池
二、充电电池
充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。
充电电池：氧化还原反应在充电时可以逆向进行。
化学能
放电 充电
电能
笔
摄 像 机 专 用 电 池
记 本 电 脑 专 用 电 池
手机专用电池
1. 铅蓄电池
氢氧燃料电池工作原理：
总反应：2H2 + O2 ==2H2 O
通入的气体在电极表面放电，电池只是作为一个反应器。 与其它电池区别：反应物不是储存在电池内。
氢氧燃料电池的电极反应
介质 酸性(H2SO4)
中性 碱性(KOH)
负极 正极 负极 正极 负极 正极
电池反应： 2H2 +O2 == 2H2O
废电池混在垃圾中，国不的仅很造多成商金店属要资求源顾的客浪在费购。买(据电报池道时，，全同国的电池年消耗量 为30亿只，因疏于回时收要而把丢废失旧铜电7池40交吨回，商锌店1.6；万日吨本，的锰分粉类9.垃7万吨。)而且普通干 电池里含有的镉和汞圾两箱种里元有素一会种污专染门环放境废(污旧染电土池壤的和黄水色源垃)圾。(若进入人类的食物 链，就会发生“水俣箱病，”垃(汞圾中箱毒的)投和入“口痛有痛三病个”，(镉分中别毒标)，有这普两种工业公害病， 都在日本发生过，造通成电很池多、人纽死扣亡电。池为和防其止他悲电剧池重。演，) 所以我们应该把废旧电 池与其他垃圾分开，集中回收。
电池的历史
发 明
批
生 产镍 氢锂砷化 镓薄 Nhomakorabea世界
第 一 个 电 池
可量可
充 电 铅 酸 电 池
2.2-2.发展中的化学电源 PPT57张
【答案】 B
★规律方法★ 有关新型电池的考查题目在电化学试题中占有很大比例，考 查角度一般有如下几点： ①正、负极的判断；②正、负极反应式及电池方程式；③溶 液中各种离子的移动方向以及电解质溶液的 pH 变化。正确解答 此类问题要熟练掌握原电池原理。
1．电子表和电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电 极分别为 Ag2O 和 Zn，电解质溶液为一定浓度的 KOH 溶液，放 电时锌极上的电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；氧 化银电极上的反应式为：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总 的电池反应式为：Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。下列说 法正确的是( )
A．电池反应中有 NaCl 生成 B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C．正极反应为：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【解析】 A 项，在负极 Na 失电子生成 Na＋，正极反应为 NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有 NaCl 生成；B 项，电 池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C 项，正极上 NiCl2 发生 还原反应，电极反应为 NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D 项，钠在负 极失电子，被氧化生成 Na＋，Na＋通过钠离子导体在两电极间移 动。
3．写出氢氧燃料电池在碱性介质中的电极反应式。 【提示】 正极 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 负极 2H2＋4OH－－4e－===4H2O
电极反应式、原电池反应式的书写
1．电极反应式的书写 (1)负极反应式的书写： ①活泼金属作负极时，本身被氧化： 若生成的阳离子不与电解质溶液反应，可直接写成产物为金 属阳离子，如：Zn－2e－===Zn2＋。
A．溶液中 OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动 B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C．锌是负极，氧化银是正极 D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的碱性减弱
★规律方法★ 有关新型电池的考查题目在电化学试题中占有很大比例，考 查角度一般有如下几点： ①正、负极的判断；②正、负极反应式及电池方程式；③溶 液中各种离子的移动方向以及电解质溶液的 pH 变化。正确解答 此类问题要熟练掌握原电池原理。
1．电子表和电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电 极分别为 Ag2O 和 Zn，电解质溶液为一定浓度的 KOH 溶液，放 电时锌极上的电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；氧 化银电极上的反应式为：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总 的电池反应式为：Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。下列说 法正确的是( )
A．电池反应中有 NaCl 生成 B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C．正极反应为：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【解析】 A 项，在负极 Na 失电子生成 Na＋，正极反应为 NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有 NaCl 生成；B 项，电 池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C 项，正极上 NiCl2 发生 还原反应，电极反应为 NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D 项，钠在负 极失电子，被氧化生成 Na＋，Na＋通过钠离子导体在两电极间移 动。
3．写出氢氧燃料电池在碱性介质中的电极反应式。 【提示】 正极 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 负极 2H2＋4OH－－4e－===4H2O
电极反应式、原电池反应式的书写
1．电极反应式的书写 (1)负极反应式的书写： ①活泼金属作负极时，本身被氧化： 若生成的阳离子不与电解质溶液反应，可直接写成产物为金 属阳离子，如：Zn－2e－===Zn2＋。
A．溶液中 OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动 B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C．锌是负极，氧化银是正极 D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的碱性减弱
人教版高中化学必修二课件2-2-2发展中的化学电源(共45张PPT).pptx
13
2．甲烷燃料电池 KOH 溶液为电解质溶液。 电极反应式为： 负极：CH4＋10OH－－8e－===CO23－＋7H2O 正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ 总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O
14
答案 一、锌锰电池 一次性 1.锌筒 石墨棒 2.NH4Cl KOH 二、1.二次 3.(1)Pb PbO2 硫酸 (2)Pb＋SO24－－2e －===PbSO4
41
答案：(1)H2 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2H2－4e－===4H＋ (3)CH4－8e－＋10OH－===CO32－＋7H2O 2O2＋4H2O ＋8e－===8OH－
42
10．王亮在超市看到一种电池外壳的纸层包装印有如 图的文字，请根据要求回答问题。
答案：BD
31
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6．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 电池的总反应式为 Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确 的是( )
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－===MnO－ 2 D．Li 是负极，电极反应为 Li－2e－===Li2＋
⑤溶液中阴离子移向负极
A. ①③④
B. ②③⑤
C. ③④⑤
D. ④⑤
18
解析：氢氧燃料电池中 H2 在负极上发生氧化反应，由 于是碱性条件，所以电极反应为：2H2－4e－＋4OH－=== 4H2O，负极区 OH－浓度降低，正极上 O2 发生还原反应， 得电子转化为 OH－，电极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH －，正极区 OH－浓度增大，而且溶液中阴离子向负极移动， 故③④⑤说法正确。
2．甲烷燃料电池 KOH 溶液为电解质溶液。 电极反应式为： 负极：CH4＋10OH－－8e－===CO23－＋7H2O 正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ 总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O
14
答案 一、锌锰电池 一次性 1.锌筒 石墨棒 2.NH4Cl KOH 二、1.二次 3.(1)Pb PbO2 硫酸 (2)Pb＋SO24－－2e －===PbSO4
41
答案：(1)H2 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2H2－4e－===4H＋ (3)CH4－8e－＋10OH－===CO32－＋7H2O 2O2＋4H2O ＋8e－===8OH－
42
10．王亮在超市看到一种电池外壳的纸层包装印有如 图的文字，请根据要求回答问题。
答案：BD
31
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6．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 电池的总反应式为 Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确 的是( )
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－===MnO－ 2 D．Li 是负极，电极反应为 Li－2e－===Li2＋
⑤溶液中阴离子移向负极
A. ①③④
B. ②③⑤
C. ③④⑤
D. ④⑤
18
解析：氢氧燃料电池中 H2 在负极上发生氧化反应，由 于是碱性条件，所以电极反应为：2H2－4e－＋4OH－=== 4H2O，负极区 OH－浓度降低，正极上 O2 发生还原反应， 得电子转化为 OH－，电极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH －，正极区 OH－浓度增大，而且溶液中阴离子向负极移动， 故③④⑤说法正确。
高一化学必修2_《发展中的化学电源》精品课件
（1）锂；Li―e-＝Li+ （2）锂是活泼金属，易与H2O、O2反应
化学
4、科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，
利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为
C 电解质的燃料电池发电．电池负极反应为（ ）
A．H2 -2e-+2OH-=2H2O B．O2+4H++4e-=2H2O
C．H2 - 2e- =2H+
罪魁祸首就是汞，汞进入海洋的主要途径是工业废水、 含汞农药的流失以及含汞废气的沉降。科学试验证实， 人体血液中汞的安全浓度为1微克/10毫升，当到达5-10 微克/10毫升时，就会出现明显中毒症状。
三、废电池对环境的危害和处理
化学
“血铅污染事件”
铅能够引起神经衰弱、手足麻木，消化不良，血液中 毒和肾损伤等症状。“血铅污染事件”的起因一方面是部 分用铅企业长期忽视污染治理、导致铅污染物未经处理流 入大气、水、土壤，造成严重的铅污染；另一方面，大量 的废旧铅蓄电池缺乏较环保的处理方法，容易铅酸外泄， 造成严重的环境污染。
三、废电池对环境的危害和处理
化学
电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢 弃废电池会对环境造成严重的污染。
上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中 毒引起的。
三、废电池对环境的危害和处理
化学
1956年，日本水俣湾附近发现了一种奇怪的病。 症 状表现为轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻 痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形。重者神经 失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓，直至死亡。
1、干电池（锌锰电池）
化学
该电池的特点： （1）开路电压为1．55V～1．70V； （2）原材料丰富，价格低廉； （3）便于携带，使用方便。 缺点 ：电量小，放电过程中容易产生胀气或漏液。 不能提供稳定电压。低温性能差，在－20℃即不能 工作。
化学
4、科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，
利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为
C 电解质的燃料电池发电．电池负极反应为（ ）
A．H2 -2e-+2OH-=2H2O B．O2+4H++4e-=2H2O
C．H2 - 2e- =2H+
罪魁祸首就是汞，汞进入海洋的主要途径是工业废水、 含汞农药的流失以及含汞废气的沉降。科学试验证实， 人体血液中汞的安全浓度为1微克/10毫升，当到达5-10 微克/10毫升时，就会出现明显中毒症状。
三、废电池对环境的危害和处理
化学
“血铅污染事件”
铅能够引起神经衰弱、手足麻木，消化不良，血液中 毒和肾损伤等症状。“血铅污染事件”的起因一方面是部 分用铅企业长期忽视污染治理、导致铅污染物未经处理流 入大气、水、土壤，造成严重的铅污染；另一方面，大量 的废旧铅蓄电池缺乏较环保的处理方法，容易铅酸外泄， 造成严重的环境污染。
三、废电池对环境的危害和处理
化学
电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢 弃废电池会对环境造成严重的污染。
上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中 毒引起的。
三、废电池对环境的危害和处理
化学
1956年，日本水俣湾附近发现了一种奇怪的病。 症 状表现为轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻 痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形。重者神经 失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓，直至死亡。
1、干电池（锌锰电池）
化学
该电池的特点： （1）开路电压为1．55V～1．70V； （2）原材料丰富，价格低廉； （3）便于携带，使用方便。 缺点 ：电量小，放电过程中容易产生胀气或漏液。 不能提供稳定电压。低温性能差，在－20℃即不能 工作。
发展中的化学电源 课件
2．甲烷燃料电池 该电池用金属铂插入 KOH 溶液中作电极，又在两极上分 别通入甲烷和氧气，电极反应为： 负极：CH4＋10OH－－8e－===CO23－＋7H2O 正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ 总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O
若为酸性介质(电解质为稀 H2SO4)电极反应为： 负极：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋ 正极：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O 总反应式为：CH4＋2O2===CO2＋2H2O
课内针对性训练
1.下列化学电池不易造成环境污染的是( )
A．氢氧燃料电池
B．锌锰电池
C．镍镉电池
D．铅蓄电池
答案 A
解析 氢氧燃料电池以酸或碱溶液为电解质溶液，产物为 水，不易造成环境污染，锌锰电池、镍镉电池、铅蓄电池易造 成重金属污染。
2．Ni—Cd 可充电电池，可以发生如下反应：Cd(OH)2＋
4．燃料电池是目前正在探索的一种新型电池，它主要是利 用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，目前已经使用 的氢氧燃料电池的基本反应是：
x 极：O2(气)＋2H2O(液)＋4e－===4OH－ y 极：H2(气)＋2OH－===2H2O(液)＋2e－
回答下列问题： (1)x 是________，发生________反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)y 是负极，发生______反应，总反应方程式为________。 (3)若反应后得到 5.4 g 液态水，此时氢氧燃料电池转移的 电子数为________mol。
生物体 D 中重金属浓度________(填“＞”“＝”或“＜”) 生物体 A 中重金属浓度，这是通过食物链富集作用所引起的。 除上述途径外，被污染水体中的重金属还可以直接通过 ________(填途径)进入人体。
《发展中的化学电源》PPT课件
1、下列实验室制取少量气体的方法最好的是
（ D）
A、加热高锰酸钾溶液制取氧气 B、用碳酸钙和稀硫酸制取二氧化碳 C、用纯锌和稀硫酸制取氢气 D、用粗锌和稀硫酸制取氢气
2、钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破
坏时，铁不易被腐蚀的是
（B ）
A、Sn
B、Zn
C、Cu
D、Ag
判断下列几个学生设计的装置，能形成原电池 的是？
原电池的 电极反应 、• 1总、反Cu应—Fe与稀硫酸
• 2、Zn—石墨与稀硫酸
• 3、Fe—Ａl与稀硫酸
• 4、Cu—Zn与CuCl2溶液 • 5、Fe—Zn与一个西红柿
• 6、Cu—石墨与FeCl3溶液 • 7、 Fe—Zn与CuCl2溶液
二、发展中的化学电源
锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池
现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低 功耗电器的主流。
3、燃料电池
燃料电池：它是一种高效、环境友好的发电装置。 它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化 活性，如铂电极，活性炭电极等。燃料电池由3 个主要部分组成：燃料电极（负极） ； 电解液 ；空气／氧气电极（正极） 。
铅蓄电池电极反应： 负极：Pb + SO42-—2e-＝PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝
PbSO4 + 2H2O
铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 充电 2PbSO4 + 2H2O
镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留 性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。 它以Cd为负极，NiO(OH)为正极， KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对 讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。
人教版化学必修二 化学能与电能发展中的化学电源 教学课件PPT
电极反应的书写技巧： 一次电池、二次电池负极容易写：金属失电 燃料电池正极容易写：O2得电
3、燃料电池 将燃料的燃烧反应改装成电池
⑴总氢反氧应燃：料2H电2 池+ O(电2 = 2H2O 解负质极为：酸2HH22S–O44)e- == 4H+
正极：O2 + 4e- + 4H+ ==2H2O (2)氢氧燃料电池(碱性条件下KOH) 总反应：2H2 + O2 = 2H2O 负极: 2H2 – 4e- + 4OH- = 4H2O 正极: O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
负极：Cd-2e- +2OH- =Cd(OH)2 正极：2NiO(OH) +2e- +2H2O = 2Ni(OH)2+2OH-
（2）镍－镉碱性蓄电池
特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。
(3)新一代可充电的绿色电池——锂离 子电池
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存 时间长等
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
氧化剂
负极：Zn – 2e- = Zn2+
正极：2NH4+ +2MnO2 + 2e- = 2NH3 + Mn2O3 + H2O
2、充电电池
充电电池又称二次电池，它在 放电时所进行的氧化还原反应， 在充电时又逆向进行，使生成 物恢复原状，如此充放电可循 环进行，至一定周期后终止。
（1）铅蓄电池 ——注意后续反应
分析放电后的产物是否 与溶液中的溶质反应
3、原电池电 极的判断
负极--失电子发生氧化 反应的电极
正极—得电子发生还原 反应的电极
电子流 出
电子 流入
课件：2.2.2 发展中的化学电源(35张)
锂离子电池
正极：MnO2 ＋ e — ＋ Li+ == LiMnO2
3.燃料电池
氢 氧 燃 料 电 池
氢氧燃料电池：它是一种高效、环境友好的发电装 置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催 化活性，如铂电极，活性炭电极等。 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电
池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电
H 2O
电解质：
O2
H2
H2SO4溶液 使用铂电极
电极反应 负极：2H2 － 4e — == 4H+ 正极：O2 + 4H+ + 4e— == 2H2O 总反应：2H2 + O2==2H2O
（2）碱性氢氧燃料电池
电极反应
负极：2H2 + 4OH—－4e— == 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e— == 4OH— 总反应：2H2 + O2==2H2O 注： O2→ O2- → 酸性环境： O2＋ 2H+
碱性电池
优点：比能量和储存时间有所提高， 适用于大电流和连续放电 碱性电池是个人音响、照相机等地首选电源。
2.充电电池
又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。
铅蓄电池：最早使用的充电电池。
镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的
充电电池，可重复使用500次以上。
铅蓄电池
（1）铅蓄电池
铅蓄电池电极反应： 负极：Pb + SO42-—2e— ==PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e— ==PbSO4 + 2H2O 铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：
极反应产物不断排出电池。
发展中的化学电源(必修二)公开课PPT课件
总反应：2Li+I2=2LiI
特点：高能电池，质量轻，贮存时间长等。
用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像
机、手表、心脏起搏器等低功耗电器的
主流。
2021
9
3、燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全
部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外
界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。
可供选择的燃料很多，如:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、
如：Mg－Al(KOH)原电池， 负极反应式为：Al－3e－＋4OH－==AlO2—＋2H2O； 铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－ ＋SO42—==PbSO4。
2021
14
②负极本身不反应时，常见书写方法为： 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应式为： H2－2e－===2H＋ 氢氧(碱性)燃料电池，负极反应式为：
正极(C)：2NH4+ + 2e-= 2NH3
+ H2
2MnO2 + H2= Mn2O3 +
副反应H：2OZn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+
电池总反应方程式：
Zn+2NH4Cl+2MnO2＝ZnCl2+20N21 H3+Mn2O3+2H2O
3
（2）碱性锌锰干电池:能量和储存时间时间提高，更耐用
第二节 化学能与电能
发展中的化学电源
2021
1见的化学电池
1.干电池(一次性电池)
(1)酸性锌锰干电池 (使用寿命短，易泄漏)
电极:Zn为负极,碳棒为正极 电解液：NH4Cl、
电极方程式： 2NH4+ +2MnO2 +2e=2NH3+Mn2O 负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋
2.2 第2课时 发展中的化学电源 高中化学必修二 同课异构教学课件PPT
(3)在电子守恒的基础上,总反应式减去写出的电极反 应式即得另一电极反应式。
3.燃料电池负极反应式的书写 (1)书写步骤 ①依据电解质溶液确定产物 ②配平除“H”“O”元素之外的其他元素 ③确定得失电子数目
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
④用“H+”(或OH-或C O32 或O2-)配平电荷守恒 ⑤补“H2O”配平“H”元素守恒 ⑥最后用“O”检查是否正确。
第2课时 发展中的化学电源
一、化学电源初步认识 1.化学电池的分类及其特点
【情境·思考】 电动车是我们日常生活中短途出行十分便利的交通工 具,它符合国家定的节能环保趋势,大大方便了短途交 通。电动车采用电池作为能量来源,通过控制器、电 机等部件,将电能转化为机械能运动,以控制电流大小 改变速度,电动车在充电后就可以使用,用完电后,可 继续充电使用。 第一辆电动车于1881年制造出来,发 明人为法国工程师古斯塔夫·特鲁夫。
【思考·讨论】
(1)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行:
Cd+2NiO(OH)+2H2O 是什么?
Cd(OH)2+2Ni(OH)2,负极反应式
提示:Cd+2OH--2e-====Cd(OH)2。
(2)碱性锌锰电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O==== 2MnOOH+Zn(OH)2,则其正极反应式是什么? 提示:首先写出负极电极反应式,Zn+2OH--2e-==== Zn(OH)2,再用总方程式减去负极反应式即得正极反应 式:2MnO2+2H2O+2e-====2MnOOH+2OH-。
(2)实例:
电池类型 铅蓄电池 镍镉电池 锂离子电池
负极
_P_b_
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2021/3/1镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势13。
锂离子电池
锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。
用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、 心脏起搏器等低功耗电器的主流。
2021/3/1
笔记本电脑专用电池
14
发展中的电池
锂电池（有机溶剂电解液）
正极： 2NH4+ + 2e- == 2NH3 + H2
总反应： Zn+2NH4+ =Zn2++ 2NH3 + H2
2021/3/1
4
P42【思考与交流】
为什么锌锰干电池放置过久会失效？
锌-锰干电池在使用过程中，锌会逐渐溶解， 锌外壳变薄，最后内部的糊状电解质泄露出来，对 电器腐蚀。
2021/3/1
电极反应可简化为：
Zn－2ｅ-＝Zn2+；
2NH4+＋2e-＝2 NH3↑＋H2↑ (NH3再用于结合Zn2+。)
根据上述叙述判断下列说法中正确的是( )
A、Zn为正极，碳为负极
B
B、Zn为负极，碳为正极
C、工作时电子由碳极经外电路流向Zn极
D、电池工作时正极发生氧化反应
2021/3/1
9
2、充电电池
原电池原理
发生失电子 的
氧化反应
原电池
发生得电子 的
还原反应
2021/3/1
1
2021/3/1
化学能与电能（二）
2
1、干电池
（1）普通锌锰干电池
锌锰干电池是最早进入市场
的实用பைடு நூலகம்池
优点：制作简单、价格便宜。
缺点：放电时间短，电压下降快。
2021/3/1
3
锌锰电池电极反应：
负极： Zn – 2e- == Zn2+
1、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。
2、充电电池：氧化还原反应在充电时可以逆向进行。
放电
化学能
电能
充电
2021/3/1
手机专用电池
摄 像 机 专 用 电 池 笔记本电脑专用电池
10
（1）铅蓄电池
铅蓄电池：最早使用的充电电池。
特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再
次充电使用。
电池烂在地里，能使一平方
米的土地失去利用价值。若
将废旧电池混入生活垃圾一
起填埋，渗出的重金属物质
就会渗透土壤、污染地下水，
进而进入鱼类、农作物等，
破坏人类的生存环境，间接
威胁到人类的健康，有的还
能致癌。所以我们不要乱扔
电池，要及时回收。
2021/3/1
19
3、燃料电池——高效、环境友好的化学电池
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。
A.锌为正极，空气进入负极反应
B.负极反应为Zn－2e-＝Zn2+
C.正极发生氧化反应
D.电解液肯定不是强酸
2021/3/1
17
7.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+
2021/3/1
18
废旧电池的回收利用
电池中含有大量的重金
属如锌、铅、镉、汞、锰等。
据专家测试，一节纽扣电池
能污染60万升水；一节一号
5
（2）碱性干电池
碱性电池
电解液:酸性 NH4Cl→碱性KOH （离子导电性更好）
负极：锌片→锌粉（反应面积成 倍增长，使放电电流大幅度提高）
优点：能量和储存时间有所
提高，适用于大电流和连续 放电
• 碱性电池是个人音响、照相机
等地首选电源。
2021/3/1
6
1．下列有关电池叙述正确的是
D
A．水果电池是高效环保的家用电池
它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极， 活性炭电极等。 (例如：H2和O2的燃料电池，CH4和O2的燃料电池)
5.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行 集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是
( B)
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞.镉和铅等重金属离子对土壤和水 源的污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D.回2021收/3/1 其中石墨电极
16
6.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池， 因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反 应则为下： 列2叙Z述n+正O确2＝的2是Zn(O，)原料B为D 锌粒.电解质和空气，
A.由于碱性物质的存在，这种电池的缺点是容易 漏液失效
BD B.这种电池较传统锌锰电池使用寿命长
C.这种电池的电解质由传统的KOH改进为NH4Cl D.这种电池的电解质由传统的NH4Cl 改进为KOH
2021/3/1
8
3.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状 NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)，
用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还
广泛用于国防、生产、生活等领域。
2021/3/1
11
铅蓄电池：
放电时:
正极材料是 PbO2 负极材料是
，
电解P质b是
。 H2SO4
负极： Pb + SO42-—2e-＝PbSO4
正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝ PbSO4 + 2H2O
B．锌锰干电池是一种常用的二次电池
C．锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极
D．锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
2021/3/1
7
2.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份 额，这类电池广泛地应用于各种小型用电器(如 照相机.收音机等)中。有一种新型的锌锰电池就 是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上 改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中正确的 是( )
放电
总反应： PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
充电
2021/3/1
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②镍镉充电电池：
镍
镉
电
负极： Cd
池
正极： NiO(OH)
电解质：KOH
优缺点：具有残留性记忆，可重复使用500次以上，体积小；
但镉有致癌作用,如不回收，会产生严重污染
应用：
广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、 电动剃须刀等
负极：2Li-2e—=2Li+ 正极：I2+2e—=2I— 总反应：2Li+I2=2LiI
跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命 延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿 命长。
2021/3/1
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4.下列电池中不属于二次电池的是( A )
A.碱性锌锰电池
B.铅蓄电池
C.镍镉电池
D.锂离子电池