高一化学必修2《发展中的化学电源》精品课件
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课件5：2.2.2 发展中的化学电源
【议一议】 2．有人设计以铂和锌为电极材料，植入人体做某种心脏病人
的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2 和H2O进行工作。请讨论解答： (1)负极材料是______，电极反应为__________________。 (2)正极材料是______，电极反应为__________________。
盐桥
Zn2+ Zn2+
Zn2+ Zn2+ Zn2+
e
K+
e ee
NO3-
e e Zn2+
K+
e ee
e e ee
Zn2+ Zn2+ Zn2+
Zn2+
ee e e Zn2&ee
Zn2+
Zn2+
ee Zn2Z+n2+
NO3- K+
e ee
NO3-
ee
Cu2+
Cu2+ Cu2+
Cu2+
Cu2+ Cu2+
Cu2+
e e Cu2+
ee ee
Cu2+ Cu2+
e
e e
e
Cu2+ Cu2+
ee
e
Cu2+
Cu2+ Cu2+ Cu2+
Cu2+
Cu2+ Cu2+
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总反应:
Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3 ↑+Mn2O3 + H2O
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
2.2.2 发展中化学电源 课件 人教版高一化学必修二
负极：2H2-4e- == 4H+(氧化反应)； 正极：O2+4H++4e- == 2H2O(还原反应)； 总反应式：2H2+O2 == 2H2O。
化学能
氧化还 原反应
原电池
干电池 充电电池 燃料电池
电能
1.下列关于充电电池的叙述，不正确的是 ( B )
A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应 B.充电电池可以无限制地反复放电、充电 C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行 D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电
第二节 化学能与电能
第二课时 发展中的化学电源
在你的生活和学习中，或你了解的范围里, 还有哪些需要使用电池的产品或器具？它 们各使用什么样的电池？
电池的广泛应用
二、发展中的化学电源 发展中的化学电源
一次性电池：如干电池
化学电池 二次电池（可充电电池）：铅蓄电池 等 燃料电池：氢氧燃料电池
1.干电池 干电池—锌锰电池 负极： Zn 正极：碳棒 电解质溶液：NH4Cl、淀粉糊
负极：Zn - 2e- == Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- == 2NH3↑+H2↑ 电池总反应式： Zn + 2NH4+ == Zn2++2NH3↑+H2↑
特点： a：一次性电池，不可逆 b：使用寿命不长。
将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH， 并在构造上作了改进，制成碱性锌锰电池。
（3)锂电池
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。
资料显示，一节电池烂在地里，能使1平方 米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可 使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水 量。位于浙江省湖州市德清县新市镇的浙江海 久电池股份有限公司周边，多名儿童及成人在 医院检查过程中被发现血铅超标。这是因为电 池里含有汞、铅、镉等多种重金属元素，威胁 到人类的健康。
化学能
氧化还 原反应
原电池
干电池 充电电池 燃料电池
电能
1.下列关于充电电池的叙述，不正确的是 ( B )
A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应 B.充电电池可以无限制地反复放电、充电 C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行 D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电
第二节 化学能与电能
第二课时 发展中的化学电源
在你的生活和学习中，或你了解的范围里, 还有哪些需要使用电池的产品或器具？它 们各使用什么样的电池？
电池的广泛应用
二、发展中的化学电源 发展中的化学电源
一次性电池：如干电池
化学电池 二次电池（可充电电池）：铅蓄电池 等 燃料电池：氢氧燃料电池
1.干电池 干电池—锌锰电池 负极： Zn 正极：碳棒 电解质溶液：NH4Cl、淀粉糊
负极：Zn - 2e- == Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- == 2NH3↑+H2↑ 电池总反应式： Zn + 2NH4+ == Zn2++2NH3↑+H2↑
特点： a：一次性电池，不可逆 b：使用寿命不长。
将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH， 并在构造上作了改进，制成碱性锌锰电池。
（3)锂电池
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。
资料显示，一节电池烂在地里，能使1平方 米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可 使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水 量。位于浙江省湖州市德清县新市镇的浙江海 久电池股份有限公司周边，多名儿童及成人在 医院检查过程中被发现血铅超标。这是因为电 池里含有汞、铅、镉等多种重金属元素，威胁 到人类的健康。
高中化学人教必修2课件：第二章 化学反应与能量 第2节 第2课时发展中的化学电源(25张)
H2—O2(H2SO4)的正极反应式：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
H2—O2(KOH)的正极反应式：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
2．充电电池
充电电池又称为二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反 逆向 进行，使电池恢复到放电前的状 应，在充电时可以 _____ 态。
3．燃料电池 燃料 和 ________ 氧化剂 反应所 (1) 原理：利用原电池工作原理将 _____
化学能 直接转化为电能 放出的_______ _____。 燃料 和 (2) 与其他电池的区别：反应物由外设装备提供 _____ 氧化剂 。 _______
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
答案 B
探究一、常见化学电源的特点 【合作交流】 1．一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电 池？
提示
一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再
次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充 电，可反复使用多次。
2．结合所学知识判断：干电池与充电电池的本质区别，燃料
第二节 第2课时
化学能与电能 发展中的化学电源
学习目标
1.记住干电池、充电电池、燃 料电池等发展中的化学电源的 特点。 2．认识提高燃料的燃烧效率、 开发高能清洁燃料和研制新型 电池的重要性。
核心素养建构
3．能正确书写简单化学电源的
电极反应式。
[知 识 梳 理 ] 1．干电池 不能 再充电。 干电池是一种一次性电池，放电后_____
【自主思考】
铅蓄电池在充电、放电过程中发生的氧化还原反应是可逆 反应吗？ 提示 不是，因为充电和放电过程中氧化还原反应发生的 条件不相同。
[效 果 自 测 ] 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细( )
人教版必修二第二章第二节第四课时 发展中的化学电源(共22张PPT)
国家和地区形成 商业化,半商业化 生产能力, 市场开 拓从空间转向地 面系统应用。
高中化学选修4 第一章 化学反应与能量
例1. 下列说法正确的是C( ) A．镍氢电池、锂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，负极材料是PbO2
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、心率调节器
4.锂电池
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2==6LiCl+Li2SO3+2S
负极：8Li-8e-；==正8L极i+：
3SOCl2。+8e-==6Cl-+SO32-+2S
相对其它金属做负极时，提供相同的电量，锂做负极时消耗的质量小，
石墨棒（正极） NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
总反应： Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3 +Mn2O3 + H2O
正极反应的中间产物H2附着于石墨，增加电池内阻，使电池难以正常工作， MnO2的
作用是吸收正极放出的H2
高中化学选修4 第一章 化学反应与能量
极反应和总反应
O2
正极：O2 + 2H2O + 4e— == 4OH—
负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 总反应：
KOH
氢氧燃料电池模拟
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
通过电极反应和总反应：正极区碱性增强，负极区碱性减弱，电解质溶液碱
高中化学选修4 第一章 化学反应与能量
例1. 下列说法正确的是C( ) A．镍氢电池、锂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，负极材料是PbO2
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、心率调节器
4.锂电池
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2==6LiCl+Li2SO3+2S
负极：8Li-8e-；==正8L极i+：
3SOCl2。+8e-==6Cl-+SO32-+2S
相对其它金属做负极时，提供相同的电量，锂做负极时消耗的质量小，
石墨棒（正极） NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
总反应： Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3 +Mn2O3 + H2O
正极反应的中间产物H2附着于石墨，增加电池内阻，使电池难以正常工作， MnO2的
作用是吸收正极放出的H2
高中化学选修4 第一章 化学反应与能量
极反应和总反应
O2
正极：O2 + 2H2O + 4e— == 4OH—
负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 总反应：
KOH
氢氧燃料电池模拟
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
通过电极反应和总反应：正极区碱性增强，负极区碱性减弱，电解质溶液碱
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
人教版高一化学必修二第二章 化学反应与能量2.2第二课时发展中的化学电源课件(共43张ppt)
常见原电池电极反应5-6
电极电解质：Cu-FeCl3-C 负极反应： Cu－2e-=Cu2+
正极反应: 2Fe3++2e-=2Fe2+
总反应:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
电极电解质：Fe-FeCl3-C 负极反应： Fe－2e-=Fe2+ 正极反应: 2Fe3+ +2e-= 2Fe2+
总反应: Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
正极反应: 2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-
总反应:
Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH
废电池对环境的危害
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。 电池中的汞：能造成水俣病、佝偻 病等 电池中的铅：能引起人体神经紊乱、肾炎 电池中的镉：能造成肾损伤、骨质疏松、软骨病。
用途：电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等 所需电流是微安或毫安级的。
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：
第二章 化学反应与能量
2.2.2发展中的化学电源
高中化学必修2-第二章 化学反应与能量 第2节 第2课时 发展中的化学电源公开课优质精品课件
• 若生成的阳离子与电解质溶液反应，应将“金 属失电子的反应式”与“阳离子和电解质溶液反应 的反应式”叠加写出。
•②燃料电池(电极材料本身不反应)
•H2—O2(H2SO4)燃料电池负极反应式： •H2－2e－===2H＋。 •H2—O2(KOH)燃料电池负极反应式： •H2－2e－＋2OH－===2H2O⇒H2－2e－===2H＋；2H＋ ＋2OH－===2H2O。
O2
正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-
CH4
总反应：
CH4 +2O2 + 2OH- == CO32- + 2H2O
• 归纳总结
• Ⅰ．电极反应方程式的书写方法
• (1)负极反应式的书写
• ①活泼金属作负极(电极材料本身反应) • 生成的阳离子与电解质溶液不反应时：M－ne－
===Mn＋。
D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
•解析 根据原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再结合总反应可
知，Li失去电子生成Li＋被氧化，为负极；MnO2得到电子被还原，为正极。
例4.［2019·哈尔滨师范大学附中高一检测］电动自行车给人们带来了极大的方便，其电池为铅蓄 电 池 ， PbO2 作 为 铅 蓄 电 池 的 重 要 原 料 有 广 泛 的 用 途 。 已 知 ： 5PbO2+2Mn2++4H+
燃料电池：氢氧燃料电池
1. 干电池（锌锰电池）
负极：Zn – 2e- == Zn2+ 正极： 2NH4+ +2MnO2 + 2e- == 2NH3 + Mn2O3 + H2O
总反应：
•②燃料电池(电极材料本身不反应)
•H2—O2(H2SO4)燃料电池负极反应式： •H2－2e－===2H＋。 •H2—O2(KOH)燃料电池负极反应式： •H2－2e－＋2OH－===2H2O⇒H2－2e－===2H＋；2H＋ ＋2OH－===2H2O。
O2
正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-
CH4
总反应：
CH4 +2O2 + 2OH- == CO32- + 2H2O
• 归纳总结
• Ⅰ．电极反应方程式的书写方法
• (1)负极反应式的书写
• ①活泼金属作负极(电极材料本身反应) • 生成的阳离子与电解质溶液不反应时：M－ne－
===Mn＋。
D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
•解析 根据原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再结合总反应可
知，Li失去电子生成Li＋被氧化，为负极；MnO2得到电子被还原，为正极。
例4.［2019·哈尔滨师范大学附中高一检测］电动自行车给人们带来了极大的方便，其电池为铅蓄 电 池 ， PbO2 作 为 铅 蓄 电 池 的 重 要 原 料 有 广 泛 的 用 途 。 已 知 ： 5PbO2+2Mn2++4H+
燃料电池：氢氧燃料电池
1. 干电池（锌锰电池）
负极：Zn – 2e- == Zn2+ 正极： 2NH4+ +2MnO2 + 2e- == 2NH3 + Mn2O3 + H2O
总反应：
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
最新人教版高中化学必修2《发展中的化学电源》课件
（1）该电池的负极材料是__Z__n__。电池工作时， 电子流向_正__极__（填“正极”或“负极”）
（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+ 会加速某电极的腐蚀，其主要原因
Zn_与__还__原__出_的__铜__形__成__了_原__电__池__，__加__快_Z_n__的_腐__蚀__。
燃
正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
料
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
电
2.电解质溶液为酸
池负Βιβλιοθήκη ： 2H2 – 4e- = 4H+
正极： O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
特点： 它是一种高效、环境友好的发电装置。
它的电极材料一般为惰性电极，如铂电 极，活性炭电极等。
练习3：燃料电池是燃料(如CO，H2，CH4等)跟氧 气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电 解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的
说法正确的是（ D ）
A.负极反应式：O2+2H2O+4e－＝4OH－ B.负极反应式：CH4+8OH－－8e－＝CO2↑+6H2O C.随着放电的进行，溶液的pH值不变
【优点】提高性能，延长寿命
练习1
日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽) 和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入 MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－ =Zn2＋，2NH＋2e－=2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能 生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论
欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的__B____
（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+ 会加速某电极的腐蚀，其主要原因
Zn_与__还__原__出_的__铜__形__成__了_原__电__池__，__加__快_Z_n__的_腐__蚀__。
燃
正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
料
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
电
2.电解质溶液为酸
池负Βιβλιοθήκη ： 2H2 – 4e- = 4H+
正极： O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
特点： 它是一种高效、环境友好的发电装置。
它的电极材料一般为惰性电极，如铂电 极，活性炭电极等。
练习3：燃料电池是燃料(如CO，H2，CH4等)跟氧 气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电 解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的
说法正确的是（ D ）
A.负极反应式：O2+2H2O+4e－＝4OH－ B.负极反应式：CH4+8OH－－8e－＝CO2↑+6H2O C.随着放电的进行，溶液的pH值不变
【优点】提高性能，延长寿命
练习1
日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽) 和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入 MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－ =Zn2＋，2NH＋2e－=2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能 生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论
欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的__B____
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》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。
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。
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D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
二. 发展中的化学电源
➢ 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
各
摄
像
机
专
用
电
纽扣电池
池
式 各 样 的 纽 扣 电 池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
➢ 常用的干电池
最早使用的干电池
性能更优的——碱性 锌锰电池
2．下列装置中，能构成原电池的是( )
A．只有甲 C．只有丙
B．只有乙 D．除乙均可以
3．如图装置所示，正极发生的反应为( )
A．Zn2＋＋2e－===Zn B．2H＋＋2e－===H2↑ C．Zn－2e－===Zn2＋ D．Cu2＋＋2e－===Cu
4.如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时 A 极逐渐变粗，B 极逐渐变细，C 为电解质溶液，则 A、B、C 应是下列各组中的( )
(2B)． 由镁 此的 实金 验属 得性 出不 的一 下定 列比 结铝 论的 中金 ，属 正性 确强 的有________。 AC．．利该用实原验电说池明反金应属判活断动金性属顺活序动表性已顺过序时时，应没注有意实选用择价合值适了的介质 B． D．镁该的实金验属说性明不化一学定研比究铝对的象金复属杂性、强反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了
➢ 轻便、灵巧的二次电池
镍镉电池
各类板式电池
资料小贴士：
一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的 用水量）。
一节一号电池埋在地里，能使１平方米的土地失去使 用价值。
电池的内容物中，往往含有各类重金属元素，重金属 污染是导致许多疾病如“水俣病”“痛痛病”的元凶。
痛痛病
水俣病
• 中国电池的年产量180多亿只，占世界电池总产量的30％ 以上，年消费量达70－80亿只，但回收率却不足3％。
图所示。
甲
乙
(1)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则负极材料的金属应比正极材料 的金属活泼”，则甲会判断出________金属活甲动性更强，而乙 乙会判断出________金属活动性更强(填写元 素符(1号)如)。果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则负极材料的金属应比正极材料 的金属(2活)由 泼此 ”实 ，则 验甲 得会 出判 的断 下出 列_结__论__中__，_金 正属 确活 的动 有性 __更 __强 __， __而。乙会判断出________金属活动性更强(填写元 素符号A)． 。利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
A．a 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为稀硫酸 B．b 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 C．a 为正极，是石墨棒，烧杯中的溶液为稀硫酸 D．b 为正极，是石墨棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
7．现有如下两个反应： A、NaOH＋HCl===NaCl＋H2O B、Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋ (1)根据原电池本质，判断上面 2 个反应哪个可以设计成原电池________________ (2)如果不能，说明其原因___________________________________________
9．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但 甲同学将电极放入 6 mol·L－1 的 H2SO4 溶液中，乙同学将电极放入 6 mol·L－1 的 NaOH 溶液中，如 图所示。
甲
乙
(1)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则负极材料的金属应比正极材料
减少污染 节约资源
本节课的学习目标：
1、了解生活中常见的化学电源和新型化学电池。
2、从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本 质以及这种转化的综合利用价值
总结反思、分层达标：
1、了解生活中常见的化学电源和新型化学电池。 2、从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本 质以及这种转化的综合利用价值。
A．A 是 Zn，B 是 Cu，C 是稀硫酸 B．A 是 Cu，B 是 Zn，C 为稀硫酸 C．A 是 Fe，B 是 Ag，C 为稀 AgNO3 溶液 D．A 是 Ag，B 是 Fe，C 为稀 AgNO3 溶液
5．如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极 X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列 关于该装置的说法正确的是( )
的金属活泼”，则甲会判断出________金属活动性更强，而乙会判断出________金属活动性更强(填写元
素符号)。
(2)由此实验得出的下列结论中，正确的有________。
甲同学将电极放入 6 mol·L－1 的 H2SO4 溶液中，乙同学将电极放入 6 mol·L－1 的 NaOH 溶液中，如 图所9． 示有 。甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但 甲同学将电极放入 6 mol·L－1 的 H2SO4 溶液中，乙同学将电极放入 6 mol·L－1 的 NaOH 溶液中，如
A．外电路的电流方向为 X→外电路→Y B．若两电极分别为 Fe 和石墨棒，则 X 为石墨棒，Y 为 Fe C．X 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 D．若两电极材料都是金属，则它们的活动性顺序为 X>Y
6．如图所示，两电极一极为石墨棒，另一极为铁片，若电流表的指针发生偏转，且 a 极上有大量 气泡生成，则以下叙述正确的是( )
你的目标达到了吗？
知识小结：
普通锌锰干电池
一次电池 碱性锌锰电池
铅蓄电池 化学电池 二次电池 镍镉电池
锂离子电池
燃料电池 氢氧燃料电池等
一、发展中的化学电源
干电池 碱性电池 蓄电池
燃料电池
能量更高的一次电池 扣式电池
干电池
干电池
《化学能与电能》作业
1．下列叙述不正确的是( ) A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源 B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转变为电能的过程 D．在火力发电过程中，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量 的变化