高中化学 4.2化学电源 新人教版选修4
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人教版化学选修四二节《化学电源》PPT课件
解质）
工作原理
铅与二氧化铅在硫酸溶 液中发生氧化还原反应
优点
电压稳定、容量大、使 用寿命长
应用
汽车、摩托车启动电源 ，不间断电源等
锂离子电池
构造
碳材料（负极）、金属氧化物（正极）、锂 盐有机溶液（电解质）
优点
能量密度高、自放电小、无记忆效应
工作原理
锂离子在正极和负极之间嵌入和脱出产生电 流
应用
手机、笔记本电脑、数码相机等
环保与节能
相比传统能源，化学电源具有更高 的能量密度和更少的污染排放，有 助于实现环保和节能目标。
化学电源技术的发展趋势与挑战
发展趋势
化学电源技术正朝着高能量密度 、长循环寿命、快速充电和低成
本的方向发展。
技术挑战
当前化学电源技术仍面临安全性 、稳定性、寿命和成本等方面的 挑战，需要不断进行技术创新和
内阻与极化
内阻
电源内部的电阻，包括电解质、电极 和隔膜等部分的电阻。内阻大小直接 影响电源的输出电压和电流。
极化
电极在电流通过时发生偏离平衡电位 的现象。极化会导致电源输出电压降 低，效率下降。
容量与比能量
容量
表示电源在一定条件下可以输出的电量，通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)作为 单位。
比能量
THANKS
感谢观看
燃料电池
构造
阳极、阴极、电解质
工作原理
燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电 子从阳极通过负载流向阴极构成电路
优点
能量转换效04 化学电源的性能 参数与评价指标
电压与电动势
电压
表示电源正负极之间的电势差， 通常用伏特(V)作为单位。
电动势
表示电源内部非静电力将正电荷 从负极移到正极所做的功，也反 映了电源将其他形式的能转化为 电能的本领。
工作原理
铅与二氧化铅在硫酸溶 液中发生氧化还原反应
优点
电压稳定、容量大、使 用寿命长
应用
汽车、摩托车启动电源 ，不间断电源等
锂离子电池
构造
碳材料（负极）、金属氧化物（正极）、锂 盐有机溶液（电解质）
优点
能量密度高、自放电小、无记忆效应
工作原理
锂离子在正极和负极之间嵌入和脱出产生电 流
应用
手机、笔记本电脑、数码相机等
环保与节能
相比传统能源，化学电源具有更高 的能量密度和更少的污染排放，有 助于实现环保和节能目标。
化学电源技术的发展趋势与挑战
发展趋势
化学电源技术正朝着高能量密度 、长循环寿命、快速充电和低成
本的方向发展。
技术挑战
当前化学电源技术仍面临安全性 、稳定性、寿命和成本等方面的 挑战，需要不断进行技术创新和
内阻与极化
内阻
电源内部的电阻，包括电解质、电极 和隔膜等部分的电阻。内阻大小直接 影响电源的输出电压和电流。
极化
电极在电流通过时发生偏离平衡电位 的现象。极化会导致电源输出电压降 低，效率下降。
容量与比能量
容量
表示电源在一定条件下可以输出的电量，通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)作为 单位。
比能量
THANKS
感谢观看
燃料电池
构造
阳极、阴极、电解质
工作原理
燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电 子从阳极通过负载流向阴极构成电路
优点
能量转换效04 化学电源的性能 参数与评价指标
电压与电动势
电压
表示电源正负极之间的电势差， 通常用伏特(V)作为单位。
电动势
表示电源内部非静电力将正电荷 从负极移到正极所做的功，也反 映了电源将其他形式的能转化为 电能的本领。
人教版高中化学选修四4.2--化学电源(共29张PPT)
_C_H__4+__1_0_O_H__--_8_e_-=_C_O__32_-+__7_H_2_O
ab
此时电池内总的反应式 ：
C_H__4+_2_O__2+__2_K_O_H_=_K__2C_O__3+_3_H__2O_
b极：2O4
O2 KOH溶液
化学电源
3、锂电池
锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用 廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称 PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其 浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：
负极的反应：Li - e- = Li + 正极的反应：Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应：Li + MnO2 = LiMnO2
三、燃料电池
（2）不同类型的氢氧燃料电池 ① 酸性
负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O
②碱性
负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
化学电源
习题导第学23 页
6、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优
点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可
以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可
表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O
ab
此时电池内总的反应式 ：
C_H__4+_2_O__2+__2_K_O_H_=_K__2C_O__3+_3_H__2O_
b极：2O4
O2 KOH溶液
化学电源
3、锂电池
锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用 廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称 PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其 浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：
负极的反应：Li - e- = Li + 正极的反应：Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应：Li + MnO2 = LiMnO2
三、燃料电池
（2）不同类型的氢氧燃料电池 ① 酸性
负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O
②碱性
负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
化学电源
习题导第学23 页
6、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优
点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可
以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可
表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O
高二化学知识梳理课件：4.2化学电源人教版选修4
• b．正极：阳离子得到电子生成单质或O2得到电子， 若反应物是O2，则有以下规律： • 电解质是碱性或中性：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ • 电解质是酸性：O2＋4H＋＋4e－===2H2O • ③正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
• (2)给出总反应式，写电极反应式 • 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 电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数 式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。 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。
上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2H2O(l)。 (3)铅蓄电池的特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生 活中应用广泛，缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环 境。 放电 充电 2PbSO4(s)＋
• 化学电源电极反应式的书写 • (1)根据装置书写电极反应式 • ①先分析题目给定的图示装置，确定原电池的正负极 上的反应物质。 • ②电极反应式的书写 • a．负极：活泼金属或 H2失去电子生成阳离子；若电 解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴 离子应写入负极反应式。如铅蓄电池，负极： Pb ＋ SO42－－2e－===PbSO4。
• 第二节 化学电源
•
• 2009年3月，美国麻省理工学院科学家塞达尔及其同 事研制出一种革命性的手机电池，与充电时间需要几 个小时的普通电池相比，这种电池只需10秒钟便可完 成充电过程，新电池的充电速度是传统电池的100倍， 2～3年内便可用在手机、笔记本电脑、数码摄像机和 照相机上。此外，同样的技术也可大大缩短电动汽车 的充电时间，能够与传统汽车的加油时间不相上下， 进而扫除绿色环保汽车面临的最大障碍之一。这项技 术也可用于研制新一代体积更小、重量更轻的电池， 让手机和笔记本电池的个头只有一张信用卡大小。 • 那么，你还知道哪些化学电源呢？它们的工作原理是 什么呢？
高中化学人教版选修四：4.2化学电源
电池反应： Ag2O + Zn+H2O = Zn(OH)2 + 2Ag 负极： Zn+ 2OH- -2e- = Zn(OH)2 正极：Ag2O +H2O +2e- =2Ag +2OH-
(二) 二次电池 1、铅蓄电池
正极：PbO2 正负极材料 电解质：H2SO4溶液 负极：Pb ① 放电过程： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O 氧化反应
①能量转换效率高，供能稳定可靠。
（2）分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池
（3）优点:
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的 电池和电池组，使用方便。 ③易维护，可在各种环境下工作。
（4）电池优劣的判断标准: ①比能量 ［符号(W· h/kg)，(W· h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 ③电池的储存时间的长短
充电
讨论：(2011全国)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应 为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是（ ） A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D. 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-Ni2O3+3H2O =
原电池电极反应式的书写注意事项
（1）负极发生氧化反应，正极发生还原反应 （负氧正还）。 （2）要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边 添加H+、OH—、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。 （3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。
(二) 二次电池 1、铅蓄电池
正极：PbO2 正负极材料 电解质：H2SO4溶液 负极：Pb ① 放电过程： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O 氧化反应
①能量转换效率高，供能稳定可靠。
（2）分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池
（3）优点:
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的 电池和电池组，使用方便。 ③易维护，可在各种环境下工作。
（4）电池优劣的判断标准: ①比能量 ［符号(W· h/kg)，(W· h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 ③电池的储存时间的长短
充电
讨论：(2011全国)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应 为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是（ ） A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D. 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-Ni2O3+3H2O =
原电池电极反应式的书写注意事项
（1）负极发生氧化反应，正极发生还原反应 （负氧正还）。 （2）要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边 添加H+、OH—、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。 （3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。
人教版高中化学选修4第四章第二节 化学电源 课件(共21张PPT)
剖 析 总 反 应 式
明 确 氧 化 与 还 原
确 定 正 负 极
书 写 电 极 反 应 式
做 加 法 验 证
氧(负);还(正) 总=负+正
原子守恒
电荷守恒
电子守恒
放电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O2-
H+ H2O
H2O OH-
放电 充电 总反应
放电
充电
负-阴;正-阳
总反应 介质的影响
O2-的转化
两极质量变化
酸性电解质 碱性电解质
总： 2FeO42-+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
• 不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月13日星期三下午3时59分2秒15:59:0222.4.13 • 读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月下午3时59分22.4.1315:59April 13, 2022 • 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022年4月13日星期三3时59分2秒15:59:0213 April 2022 • 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
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第四章第二节 化学电源
高中化学选修四 “三导”新授课程系列
干电池
碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池
镉镍电池
氢镍电池 锂离子电池 聚合物锂离子电池 甲烷燃料电池 氢氧燃料电池
左侧用H2O还是 OH-补齐？
原子守恒
电荷守恒
电子守恒
原子守恒
电荷守恒
做加法可用于验证书写正误
做减法可求另一极反应式
人教版化学选修四4.2化学电源(17张)ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
减少污染 节约资源
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
【课堂练习】
1.如图所示，烧杯内盛水，铁
圈和银圈直接相连接，在接头
处用一根绝缘细线吊住使之平
衡，小心地向烧杯中央滴入
CuSO4溶液，一段时间后可观察到的现象是 A.两圈仍保持平衡 B.铁圈向下倾斜
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
碱性锌-锰干电池
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
电解质： KOH
负极：——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH + 2OH-
负极
正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O 2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH2H2 +4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
正极：_____________________。
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
1．戏曲脸谱的审美之所以受到各门传 统艺术 的影响 ，是因 为戏曲 艺术综 合了多 门类传 统艺术 ，受到 各门传 统艺术 美学思 想的影 响。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
• ①放电过程——原电池
负极：氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极：还原反应
优点：比能量大、电压稳定、储存时间长， 适宜小电流连续放电。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
为什么废旧纽扣电池应专门回收？
• 钮扣电池含有汞，当其废弃在自然界里，外 层金属锈蚀后，汞就会慢慢从电池中溢出来， 进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过 农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物 的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积 在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基 汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受 到严重破坏，重者会发疯致死。日本水俣病 就是甲基汞所致。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟 用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大 延长。
• 在锂电池家族中,有特高容量而且自放电率特 别低的,主要使用在工业自动化仪表仪器中的 锂—亚硫酰氯电池;也有长寿又安全的用于心 脏起搏器的锂—碘电池;还有在环境温度一二 条件下应用于井下的锂—氧化铜电池,及
在照相机中使用的锂……
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
永久性人造心脏在美问世
•锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负 极是金属锂，正极是I3-的盐，固体电解质为能够 传导锂离子的LiI晶体，可将放电时负极产生的 锂离子传导到正极与碘的还原产物I-结合。—— 可用于心脏起搏器。
高中化学 4-2化学电源课件 新人教版选修4
－ － －
3O2＋6H2O＋12e ===12OH
Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 总反应：
第四章·第二节·课
第9页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和 储存时间均有提高，可适用于大电流和连续放电，是民用 电池的升级换代产品之一。
第四章·第二节·课
第10页
RJ化学·必修4
第四章·第二节·课
第13页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
2)工作原理 电池总反应为8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S 3)特点及应用 锂电池是一种高能电池，它具有比能量高、电压高、 工作温度宽和储存时间长等优点，因而已用于电脑、照相 机、手表、心脏起搏器上以及作为火箭、导弹等的动力电 源。
第四章·第二节·课
第11页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
这种电池能量大、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。
第四章·第二节·课
第12页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
③锂电池 锂电池是负极为Li 的电池(正极可以是MnO2、CuO、 FeS2等)。 1)结构 锂电池是一种微型电池，它是用金属锂作负极，石墨 作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰 氯(SOCl2)中组成。
二合 一
第二节 化学电源
第四章
电化学基础
第4页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
3O2＋6H2O＋12e ===12OH
Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 总反应：
第四章·第二节·课
第9页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和 储存时间均有提高，可适用于大电流和连续放电，是民用 电池的升级换代产品之一。
第四章·第二节·课
第10页
RJ化学·必修4
第四章·第二节·课
第13页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
2)工作原理 电池总反应为8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S 3)特点及应用 锂电池是一种高能电池，它具有比能量高、电压高、 工作温度宽和储存时间长等优点，因而已用于电脑、照相 机、手表、心脏起搏器上以及作为火箭、导弹等的动力电 源。
第四章·第二节·课
第11页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
这种电池能量大、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。
第四章·第二节·课
第12页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
二合 一
③锂电池 锂电池是负极为Li 的电池(正极可以是MnO2、CuO、 FeS2等)。 1)结构 锂电池是一种微型电池，它是用金属锂作负极，石墨 作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰 氯(SOCl2)中组成。
二合 一
第二节 化学电源
第四章
电化学基础
第4页
RJ化学·必修4
45分钟作业与单元评估
高中化学人教选修四 4-2 化学电源 课件 (12张)
明外电路中电子的流向；写出正负极电极反
应式。
A
Cu
C
CuCl2溶液
FeCl3溶液
3．如下图,电池中使用了阴离子交换膜，请
写出该电池的电极反应式，指出内电路中离
子的迁移情况。
Cu C
Cu(NO3)2
AgNO3
① 在外电路中，电流由铜电极流向银电极
② 正极反应为：Ag+ + eˉ＝Ag ③ 实验过程中取出盐桥，原电池 仍继续工作 ④ 将铜片浸入AgNO3溶液中发生
Cu Ag 盐桥
的化学反应与该原电池反应相同
A．①② C．②④ B．②③ D．③④
Cu(NO3)2溶液 AgNO3溶液பைடு நூலகம்
2．根据反应Cu+2Fe3+ = Cu2++2Fe2+，设计一 个双液原电池，画出装置简图；写出原电池 各部分构成；注明原电池的正极和负极；注
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个原电池，画出装置简图；写出原电池各 部分构成；注明原电池的正极和负极。
A
Zn
Cu
硫酸铜溶液
反应起始
反应18分钟
反应35分钟
思维创新
CuSO4溶液
有盐桥的双液电池
1．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和 盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下 有关该原电池的叙述正确的是
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
“神七”用 太阳能电池
人教版高中化学选修四 第四章 电化学基础
第一节 原电池
（第一课时）
相关主题
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精品课件
（2）甲烷燃料电池（KOH溶液） 提示：负极：CH4+10OH－－8e－ ==== CO32－+7H2O； 正极：2O2+4H2O+8e－ ==== 8OH－ 总反应方程式为：CH4+2O2+2OH- ==== CO32-+3H2O
精品课件
（3）CH3OH燃料电池（KOH溶液） 提示：负极：2CH3OH+16OH－－12e－====2CO32-+12H2O； 正极：3O2+6H2O+12e－ ==== 12OH－ 总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4OH- ==== 2CO32-+6H2O
精品课件
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减 少6.5 g 【解析】选C 。该电池的电解液为KOH溶液，结合总反 应式可写出负极反应式：Zn(s)+2OH-(aq)-2e- ==== Zn(OH)2(s)，用总反应式减去负极反应式，可得到正 极反应式：2MnO2(s)+H2O(l)+2e- ==== Mn2O3(s)+ 2OH-(aq)。Zn为负极，失去电子，电子由负极通过外 电路流向正极。1 mol Zn失去2 mol电子，外电路中每 通过0.2 mol电子，有0.1 mol Zn溶解，Zn的质量理论 上减少6.5 g。
精品课件
A．电子通过外电路从b极流向a极 B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e- ==== 4OHC．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 【思路点拨】（1）在外电路中电子由负极流向正极， 在内电路中阳离子由负极移向正极； （2）分析气体体积时应注意标准状况。
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请根据原电池原理，探讨以下几种电池的电极反应式 及电池的总反应式。 （1）铝-空气-海水电池 提示：负极：Al－3e- ==== Al3+； 正极：2H2O＋O2＋4e- ==== 4OH电池总反应式为：4Al＋3O2+6H2O ==== 4Al（OH）3
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知识点一：一次电池 1.下列说法中正确的是( ) 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是Pb负极是PbO2
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【解析】选C。Ａ项中碱性锌锰干电池都是一次电池， Ａ项错误；燃料电池是一种高效不会污染环境的新型 电池，Ｂ项错误；铅蓄电池放电的时候正极是PbO2， 负极是Pb,D项错误。
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③电池的连续工作时间或使用寿命（涉及活性物质用 量、电池的记忆效应以及电池自身放电率的大小等因 素）； ④电池废弃后，其内容物可能对环境的影响等。
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【典例1】（2010·安徽高考）某固体酸燃料电池以 CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构如图所示， 电池总反应可表示为：2H2+O2 ==== 2H2O，下列有关说 法正确的是
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1.如果你拥有一个笔记本电脑，你希望电脑中的电池 有哪些优点？ 提示：电容量大，工作寿命长，充电时间短，体积小， 质量轻，性价比高等。
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2.如果你是一个研制电池的工程师，在开发新产品时 将主要考虑哪些问题？ 提示：需要了解新产品的技术指标和生产成本是最基 本的要求。例如： ①电池功率的大小（涉及活性物质及相关电解质溶液 等填充物的选择）； ②电池的使用环境（涉及电池使用的安全性以及对电 池的外形、质量大小和外包装等方面的要求）；
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【思路点拨】（1）书写电极反应式时应看清充放电的 方向，同时注意元素价态的变化。 （2）结合装置图，正确判断电极情况。 （3）熟练掌握铅蓄电池的工作原理。
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【自主解答】选C。选项A ：K闭合时Ⅱ中发生充电反应， d电极为阳极，发生氧化反应，其反应式为PbSO4 +2H2O-2e- ==== PbO2+4H++SO42-，所以A正确。选项B： 在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移 0.2 mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为 0.2 mol，所以B项正确。选项C：K闭合时d是阳极，阴 离子向阳极移动，所以C项错误。选项D：K闭合一段时 间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c 表面生成Pb，放电时作电源的负极，d表面生成PbO2，作 电源的正极，所以D项正确。
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【典例2】（2010·福建高考）铅蓄电池的工作原理为：
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)
放电 充电
2PbSO4(s)＋
2H2O(l)，阅读图，下列判断不正确的是
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A.K 闭合时，d电极==== PbO2+4H++SO42B.当电路中转移0.2 mol电子时，I中消耗的H2SO4 为 0.2 mol C.K闭合时，Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为 正极
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2.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得
液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) ==== Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是（ ） A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e=== Mn2O3(s)+2OH-(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
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（4）熔融盐燃料电池： 该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得 在650℃下工作的燃料电池。 提示：负极：2CO+2CO32-－4e- ==== 4CO2 正极：O2+2CO2+4e- ==== 2CO32总反应式为：2CO+O2 =点=燃==2CO2
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【自主解答】选D。本题考查了原电池的工作原理，包 括电子的流向、电极反应式的书写、离子移动方向及 电极产物“量”的计算。由电极反应式可知，氢气通 入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为负极、 b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错； B项，b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+ ==== 2H2O，B 错 ；C项，没有注明此时是否处于标准状况下，故无 法计算气体的体积，C错。
（2）甲烷燃料电池（KOH溶液） 提示：负极：CH4+10OH－－8e－ ==== CO32－+7H2O； 正极：2O2+4H2O+8e－ ==== 8OH－ 总反应方程式为：CH4+2O2+2OH- ==== CO32-+3H2O
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（3）CH3OH燃料电池（KOH溶液） 提示：负极：2CH3OH+16OH－－12e－====2CO32-+12H2O； 正极：3O2+6H2O+12e－ ==== 12OH－ 总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4OH- ==== 2CO32-+6H2O
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D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减 少6.5 g 【解析】选C 。该电池的电解液为KOH溶液，结合总反 应式可写出负极反应式：Zn(s)+2OH-(aq)-2e- ==== Zn(OH)2(s)，用总反应式减去负极反应式，可得到正 极反应式：2MnO2(s)+H2O(l)+2e- ==== Mn2O3(s)+ 2OH-(aq)。Zn为负极，失去电子，电子由负极通过外 电路流向正极。1 mol Zn失去2 mol电子，外电路中每 通过0.2 mol电子，有0.1 mol Zn溶解，Zn的质量理论 上减少6.5 g。
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A．电子通过外电路从b极流向a极 B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e- ==== 4OHC．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 【思路点拨】（1）在外电路中电子由负极流向正极， 在内电路中阳离子由负极移向正极； （2）分析气体体积时应注意标准状况。
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请根据原电池原理，探讨以下几种电池的电极反应式 及电池的总反应式。 （1）铝-空气-海水电池 提示：负极：Al－3e- ==== Al3+； 正极：2H2O＋O2＋4e- ==== 4OH电池总反应式为：4Al＋3O2+6H2O ==== 4Al（OH）3
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知识点一：一次电池 1.下列说法中正确的是( ) 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是Pb负极是PbO2
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【解析】选C。Ａ项中碱性锌锰干电池都是一次电池， Ａ项错误；燃料电池是一种高效不会污染环境的新型 电池，Ｂ项错误；铅蓄电池放电的时候正极是PbO2， 负极是Pb,D项错误。
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③电池的连续工作时间或使用寿命（涉及活性物质用 量、电池的记忆效应以及电池自身放电率的大小等因 素）； ④电池废弃后，其内容物可能对环境的影响等。
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【典例1】（2010·安徽高考）某固体酸燃料电池以 CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构如图所示， 电池总反应可表示为：2H2+O2 ==== 2H2O，下列有关说 法正确的是
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1.如果你拥有一个笔记本电脑，你希望电脑中的电池 有哪些优点？ 提示：电容量大，工作寿命长，充电时间短，体积小， 质量轻，性价比高等。
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2.如果你是一个研制电池的工程师，在开发新产品时 将主要考虑哪些问题？ 提示：需要了解新产品的技术指标和生产成本是最基 本的要求。例如： ①电池功率的大小（涉及活性物质及相关电解质溶液 等填充物的选择）； ②电池的使用环境（涉及电池使用的安全性以及对电 池的外形、质量大小和外包装等方面的要求）；
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【思路点拨】（1）书写电极反应式时应看清充放电的 方向，同时注意元素价态的变化。 （2）结合装置图，正确判断电极情况。 （3）熟练掌握铅蓄电池的工作原理。
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【自主解答】选C。选项A ：K闭合时Ⅱ中发生充电反应， d电极为阳极，发生氧化反应，其反应式为PbSO4 +2H2O-2e- ==== PbO2+4H++SO42-，所以A正确。选项B： 在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移 0.2 mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为 0.2 mol，所以B项正确。选项C：K闭合时d是阳极，阴 离子向阳极移动，所以C项错误。选项D：K闭合一段时 间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c 表面生成Pb，放电时作电源的负极，d表面生成PbO2，作 电源的正极，所以D项正确。
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【典例2】（2010·福建高考）铅蓄电池的工作原理为：
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)
放电 充电
2PbSO4(s)＋
2H2O(l)，阅读图，下列判断不正确的是
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A.K 闭合时，d电极==== PbO2+4H++SO42B.当电路中转移0.2 mol电子时，I中消耗的H2SO4 为 0.2 mol C.K闭合时，Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为 正极
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2.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得
液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) ==== Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是（ ） A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e=== Mn2O3(s)+2OH-(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
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（4）熔融盐燃料电池： 该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得 在650℃下工作的燃料电池。 提示：负极：2CO+2CO32-－4e- ==== 4CO2 正极：O2+2CO2+4e- ==== 2CO32总反应式为：2CO+O2 =点=燃==2CO2
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【自主解答】选D。本题考查了原电池的工作原理，包 括电子的流向、电极反应式的书写、离子移动方向及 电极产物“量”的计算。由电极反应式可知，氢气通 入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为负极、 b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错； B项，b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+ ==== 2H2O，B 错 ；C项，没有注明此时是否处于标准状况下，故无 法计算气体的体积，C错。