人教版高中化学《化学电源》ppt课件2
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人教版高中化学选修四 化学电源 PPT课件
特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。
燃料电池汽车
四、燃料电池：
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。（氢气、烃、肼、甲 醇、氨、煤气燃料电池……）
1、氢氧燃料电池
中性 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极 4Al-12e-=4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e-=12OH总反应式： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
练习6: 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。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液， 电流总反应式为：
Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s
铅蓄电池的充放电过程：
Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
➢其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂离子电 池……
2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞 合金，电解质溶液KOH溶液。反应式为： 2Ag+Zn(OH充)放2 电电 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时的电极反应式。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
2、碱性锌-锰干电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：（Zn）
燃料电池汽车
四、燃料电池：
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。（氢气、烃、肼、甲 醇、氨、煤气燃料电池……）
1、氢氧燃料电池
中性 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极 4Al-12e-=4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e-=12OH总反应式： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
练习6: 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。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液， 电流总反应式为：
Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s
铅蓄电池的充放电过程：
Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
➢其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂离子电 池……
2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞 合金，电解质溶液KOH溶液。反应式为： 2Ag+Zn(OH充)放2 电电 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时的电极反应式。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
2、碱性锌-锰干电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：（Zn）
人教版高中化学必修二课件第二章第二节第2课时化学电源.pptx
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
课
知
标
识
点
导
击
学
典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、 高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制 的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的， 装机容量为2兆瓦。
变式应用 2．镍镉电池是一种可充电电池，其反应的化学方程式
为：Cd(OH)2＋Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知， 该电池的负极材料是( )
A．CdB．NiO(OH)
C．Cd(OH)2D．Ni(OH)2
解析：在判断原电池的负极材料时应看放电过程，且负 极发生的是氧化反应，化合价升高，所以镍镉电池的负极材 料为Cd。
答案：A
水平测试 1．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 不能实现该反应的原电池是( ) A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案：B
4．废旧电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造 成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
课
知
标
识
点
导
击
学
典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、 高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制 的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的， 装机容量为2兆瓦。
变式应用 2．镍镉电池是一种可充电电池，其反应的化学方程式
为：Cd(OH)2＋Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知， 该电池的负极材料是( )
A．CdB．NiO(OH)
C．Cd(OH)2D．Ni(OH)2
解析：在判断原电池的负极材料时应看放电过程，且负 极发生的是氧化反应，化合价升高，所以镍镉电池的负极材 料为Cd。
答案：A
水平测试 1．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 不能实现该反应的原电池是( ) A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案：B
4．废旧电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造 成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )
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。
《化学电源》精美课件-PPT【人教版】
此燃料电池的下列说法中错误的是（ D）
A.通过甲烷的电极为电池的负极，通过氧气的电极 为正极
B.在标准状况下，每消耗5.6 L O2，需转移1moL 的电子
C.通过甲烷电极的电极反应为： CH4+10OH－－8e－ = CO32-+7H2O
D.放电一段时间后，溶液的pH升高
《 化学电 源》精 美课件- PPT【 人教版 】优秀 课件（ 实用教 材）
3、碱性锌-锰干电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电解质：KOH
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
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
《 化学电 源》精 美课件- PPT【 人教版 】优秀 课件（ 实用教 材） 《 化学电 源》精 美课件- PPT【 人教版 】优秀 课件（ 实用教 材）
放电
Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O
下列对铅蓄电池的说法中错误的是（ A ）
A.需要定期补充硫酸 B.工作时铅是负极，PbO2是正极。 C.工作时负极上发生的反应是：
PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42D.工作时电解质溶液的密度减小。
《 化学电 源》精 美课件- PPT【 人教版 】优秀 课件（ 实用教 材）
形形色色的电池
化学电池的分类
普通锌锰干电池
一次电池 碱性锌锰电池
A.通过甲烷的电极为电池的负极，通过氧气的电极 为正极
B.在标准状况下，每消耗5.6 L O2，需转移1moL 的电子
C.通过甲烷电极的电极反应为： CH4+10OH－－8e－ = CO32-+7H2O
D.放电一段时间后，溶液的pH升高
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3、碱性锌-锰干电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电解质：KOH
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
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
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放电
Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O
下列对铅蓄电池的说法中错误的是（ A ）
A.需要定期补充硫酸 B.工作时铅是负极，PbO2是正极。 C.工作时负极上发生的反应是：
PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42D.工作时电解质溶液的密度减小。
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形形色色的电池
化学电池的分类
普通锌锰干电池
一次电池 碱性锌锰电池
高中化学 人教版选修4 课件：第四章 第二节 化学电源(33张PPT)
栏 目 链 接
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：
栏 目 链 接
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
接
要点二
一次电池
胶状 ，不流动，也叫做 一次电池的电解质溶液制成________ 干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。 2．常见的一次电池
栏 目 链 接
种类 特点 基本构造
碱性锌锰电池 负极：①______ 锌 正极：②______ MnO2 电解质：③______ KOH ⑦__________________
－ ＋
－ －
2
2
栏 目 链 接
2.燃料电池的优点 (1)能量转换率高：燃料电池的能量转换率超过 80%，普通燃烧过 程能量转换率仅 30%多。
小 。 (2)污染________
综合
拓展 电极反应式的书写方法 1．书写要遵循的原则 原电池两电极上分别发生氧化反应或还原反应，因此电极反 应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
栏 目 链 接
1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。 2.认识一次电池、二次电池和燃料电池。 3.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点一
化学电池
化学 能变成________ 电 能的装置。 化学电池是将________ 1．化学电池的分类
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：
栏 目 链 接
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
接
要点二
一次电池
胶状 ，不流动，也叫做 一次电池的电解质溶液制成________ 干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。 2．常见的一次电池
栏 目 链 接
种类 特点 基本构造
碱性锌锰电池 负极：①______ 锌 正极：②______ MnO2 电解质：③______ KOH ⑦__________________
－ ＋
－ －
2
2
栏 目 链 接
2.燃料电池的优点 (1)能量转换率高：燃料电池的能量转换率超过 80%，普通燃烧过 程能量转换率仅 30%多。
小 。 (2)污染________
综合
拓展 电极反应式的书写方法 1．书写要遵循的原则 原电池两电极上分别发生氧化反应或还原反应，因此电极反 应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
栏 目 链 接
1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。 2.认识一次电池、二次电池和燃料电池。 3.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点一
化学电池
化学 能变成________ 电 能的装置。 化学电池是将________ 1．化学电池的分类
高中化学新人教版化学选择性必修1化学电源 课件(55张)
[情境探究] 1．若该生物电池为酸性介质，试写出该燃料电池的正极反应式。
提示：该生物电池的正极上 O2 得电子，结合 H＋生成水，电极反应式为 O2＋ 4e－＋4H＋===2H2O。 2．电池放电过程中阳离子(H＋)向哪一极迁移？ 提示：电池放电过程中，阳离子移向正极。 3．若该生物电池为酸性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，试写出该燃料电池的
下列有关说法错误的是
()
A．三维多孔海绵状 Zn 具有较高的表面积，所沉积的 ZnO 分散度高
B．充电时阳极反应为 Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O C．放电时负极反应为 Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O D．放电过程中 OH－通过隔膜从负极区移向正极区
解析： A 正确，三维多孔海绵状 Zn 为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的 ZnO 分散度高；B 正确，二次电池充电时遵循电解池原理，阳极发生氧化反应，元素化合 价升高，原子失去电子，阳极反应为 Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O；C 正 确，二次电池放电时遵循原电池原理，负极发生氧化反应，元素化合价升高，Zn 失 去电子，由电池总反应可知，负极反应为 Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；D 错误， 二次电池放电时，阴离子从正极区向负极区移动。
4．可充电电池充、放电时电极的连接
[名师点拨]
(1)二次电池放电时遵循原电池原理，将化学能转化为电能；充电时遵循电解池 原理，将电能转化为化学能。
(2)蓄电池充电时的电极反应和总反应是放电时反应的逆反应，但蓄电池充、放 电时的合并总反应不是可逆反应。
(3)充电时电池正极接电源正极作阳极，电池负极接电源负极作阴极。 (4)放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳 离子移向阴极。 (5)若电极反应消耗 OH－ (或 H＋)，则电极周围溶液 pH 减小(或增大)；若电极反 应生成 H＋(或 OH－)，则电极周围溶液的 pH 减小(或增大)；若总反应的结果是消耗 OH－(或 H＋)，则溶液的 pH 减小(或增大)；若总反应的结果是生成 H＋(或 OH－)，则 溶液的 pH 减小(或增大)。
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)
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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)
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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。
6.1.3 化学电源 课件 (共16张PPT) 高中化学 人教版(2024)必修 第二册43
国之脊梁——黄令仪
尽管年事已高，但黄令仪依然坚持在科研一 线工作。她曾说：“科研没有年龄限制，只 有不断追求和创新的精神。” 直到生命的最 后几年，黄令仪仍坚持在龙芯的研发一线， 拖着鼠标、盯着屏幕，仔细查看电路和版图。 她用自己的行动诠释了“匍匐在地，擦干祖 国身上的耻辱”的誓言。
黄令仪加入龙芯团队后照片
1957年6月，李四光在杭州飞来峰用放大镜 察看石灰岩中的有孔虫化石
国之脊梁——钱学森
被称为两弹一星元勋的钱学森，直 到2007年10月31日病逝之前，还一 直坚持读书看报，而他给世人留下 的最后一句话是：中国的长远发展。
82岁高龄时，他在信中写到：“21世纪的中国人一 定要在空天飞机上显一显身手这是一件国家大事！”
以仁心仁术造福人民，健康路上“一个不能少”
接诊病人12万人次，出诊1万余次……从医40多年来，陕西省潼关县 秦东镇寺角营村荒移卫生室乡村医生刘永生心里装着一本厚厚的“健康账册”。
他曾亲自尝试中草药不下百味，为学针灸拿自己练手…… 在刘永生看来，“让乡亲们不为看病发愁，值！” “健康中国"路上，一个都不能少”。
探究二：人的生命的特点？ （5）人的精神生命是不断传承的。
人的精神生命是不断传承的表现？ ①伟大的思想、崇高的信仰、高尚的道德等 都是精神生命的体现。
②在生命的传承中，人类的精神不断积淀和丰富。
2、生命的特点？
（1）每个人的生命都是独特的。 （2）每个人的生命都是不可逆的。 （3）每个人的生命都是有限的。 （4）人的生命是代代接续的。 （5)人的精神生命是不断传承的。
指纹
面部
基因密码
2.人的生命的特点？ （1）每个人的生命都是独特的。
为什么每个人的生命都是独特的？ ①我们来到这个世界，外形相貌、天资禀赋等各不 相同，每个生命都不可替代。
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15
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 放电 Ag2O+Zn+H2O 此电池放电时，负极上发生反应的物质是（D） A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
电极反应：
负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
人教版选修化学《化学电源》课件
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
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1
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
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
11
①放电过程
负极：Pb(s) + SO42- -2e- =PbSO4 (s) 氧化反应 正极：
PbO2(s) + 4H++SO42- +2e- =PbSO4 (s) +2H2O
还原反应 放电过程总反应：
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O
铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
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
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
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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 放电 Ag2O+Zn+H2O 此电池放电时，负极上发生反应的物质是（D） A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
电极反应：
负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
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第四章 电化学基础
第二节 化学电源
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1
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
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
11
①放电过程
负极：Pb(s) + SO42- -2e- =PbSO4 (s) 氧化反应 正极：
PbO2(s) + 4H++SO42- +2e- =PbSO4 (s) +2H2O
还原反应 放电过程总反应：
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O
铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
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
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
人教版选修化学《化学电源》课件
化学电源经典课件人教版
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 生的热能通过热电转换器转变 为电能的装置
化学电源经典课件人教版【PPT实用课 件】
阅读教材P74页并回答问题：
1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？
能量转换效率高，供能稳定可靠，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，易 于维护，并可在各种环境下工作
5．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H＋ 结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结 合成OH-。
练习1、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：
化学电池的组成
小结
组成 电极材料
负极
正极
能导电的物质
电极上发 生反应的
物质
还原性较强的 物质(多是金 属电极本身)
氧化性较强 的物质
电子流向
流出电子
流入电子
电解质
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
反应类型
氧化反应
还原反应
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；
一、一次电池——银锌电池(纽扣电池)
(-) Zn│KOH│Ag2O (+) 负极(Zn)： Zn +2OH- -2e- =Zn(OH)2
正极(Ag2O)：
金属外壳
Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH锌- 粉
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 生的热能通过热电转换器转变 为电能的装置
化学电源经典课件人教版【PPT实用课 件】
阅读教材P74页并回答问题：
1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？
能量转换效率高，供能稳定可靠，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，易 于维护，并可在各种环境下工作
5．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H＋ 结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结 合成OH-。
练习1、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：
化学电池的组成
小结
组成 电极材料
负极
正极
能导电的物质
电极上发 生反应的
物质
还原性较强的 物质(多是金 属电极本身)
氧化性较强 的物质
电子流向
流出电子
流入电子
电解质
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
反应类型
氧化反应
还原反应
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；
一、一次电池——银锌电池(纽扣电池)
(-) Zn│KOH│Ag2O (+) 负极(Zn)： Zn +2OH- -2e- =Zn(OH)2
正极(Ag2O)：
金属外壳
Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH锌- 粉
2022版高中化学第四章第二节化学电源课件新人教版选修
C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
√D.充电时,电池总反应为Li2O2-x
===2Li++(1-
x 2
)O2
4.(2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合 成,电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下 所示。下列说法错误的是( )
√A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应 H2+2MV2+ 2H++2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2 发生还原反应生成 NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
一次电池
锌银电池
化 学
锂电池
电 二次电池 铅蓄电池
源
燃料电池 氢氧燃料电池
构造 工作原理
特点
1.下列有关锌锰干电池的说法中正确的是
√A．锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料
B. 在外电路中电子从碳棒流向锌外壳
C．电流从锌流到碳棒上
D. 在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动
2.燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧 化剂。此种电池的能量利用率可高达80%，产物污染 也少。下列有关燃料电池的说法错误的是 A．氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时，其负极电 极反应为：2H2－4e－＋4OH－===4H2O B．碱性甲烷燃料电池的正极反应为： O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
燃料电池的规律
燃料电池
（1）燃料作负极，助燃剂氧气为正极。 （2）电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子
的作用。
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%)，普通燃烧过程能 量转换率只有30%，有利于节约能源。
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人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
锂离子电池
燃料电池 是一种连续地将燃 料和氧化剂的化学能直接转 化成电能的化学电源，又称 连续电池。
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
形形色色的电池
普 通 干 电 池
碱性电池 笔记本电脑专用电池
纽扣电池 铅蓄电池
汽车燃料电池
第二环节、探秘 —走进电池内部世界
干电池用锌制桶形外壳作负极，位于
第四章 电化学基础
化学 选修4
第二节
化学电源
第一环节、七嘴八舌谈电池
1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？
能量转换效率高，供能稳定可靠，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，易 于维护，并可在各种环境下工作
2、判断电池的优劣标准主要是什么？
①单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量； ②输出功率的大小即比功率 ③电池的存储时间的长短。 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，其质量好。
海水电池
1991年我国首创的以铝—空气—海水组成的新型电池， 可用于航标灯中。 [思考]指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反 应式和总反应式。 负极： （Al）：4Al-12e- = 4Al3+
正极： （石墨）3O2+6H2O+12e— = 12OH— 总反应： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
电极分别为Ag2O和Zn
电解质溶液为KOH
负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH) 2 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 总反应：Zn+Ag2O + H2O =Zn(OH)2+2Ag
优点：比能量大、电压稳定、储存时间长， 适宜小电流连续放电。
为什么废旧纽扣电池应专门回收？
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) 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
3、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。 化 学 二次电池 又称充电电池或蓄 电 电池。放电后经充电可使电 池 池中的活性物质获得重生，
锌银纽扣电池 铅蓄电池 锌银蓄电池
恢复工作能力，可多次重复 镍镉电池
使用。
MnO2和C
=Mn2O3+ 2NH3+H2O
普通锌-锰干电池的结构 • 电池总反应为：
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，易气涨或漏液
碱性锌-锰电池：
思考:该电池的正负极材料和电解质．
电解质
KOH
正极：MnO2 2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOOH+2OH-
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4 +2H2O 放电过程总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O • ②充电过程——电解池 阴极(接电源负极)：还原反应
PbSO4+2e-=Pb+SO42阳极(接电源正极)：氧化反应
PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42充电过程总反应：
锂电池——电解液为有机溶剂（无水）
负极:Li,正极可以是:CuO、FeS2 、MnO2 、C等; 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-+2。S
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。
• 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)
2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
铅蓄电池 用途：电பைடு நூலகம்自行车、汽车、发电站等都要用到它 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全
可靠、价格低廉 主要缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境
负极： Zn粉 Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
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(电流稳定，放电容量、时间增大几倍,不会气涨 或漏液。) 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
锌银钮扣电池
普通电池
中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石 墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解
锌筒
质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正
极放出的H2，防止产生极化现象。
石墨棒
• 锌筒(负极)： Zn - 2e- = Zn2+
NH4Cl、ZnCl2
和 H2O等 • 碳棒(正极)：2MnO2+2NH4++2e-
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……
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。
锂碘电池可作为真正的干电池的代表
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
锂离子电池
燃料电池 是一种连续地将燃 料和氧化剂的化学能直接转 化成电能的化学电源，又称 连续电池。
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
形形色色的电池
普 通 干 电 池
碱性电池 笔记本电脑专用电池
纽扣电池 铅蓄电池
汽车燃料电池
第二环节、探秘 —走进电池内部世界
干电池用锌制桶形外壳作负极，位于
第四章 电化学基础
化学 选修4
第二节
化学电源
第一环节、七嘴八舌谈电池
1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？
能量转换效率高，供能稳定可靠，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，易 于维护，并可在各种环境下工作
2、判断电池的优劣标准主要是什么？
①单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量； ②输出功率的大小即比功率 ③电池的存储时间的长短。 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，其质量好。
海水电池
1991年我国首创的以铝—空气—海水组成的新型电池， 可用于航标灯中。 [思考]指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反 应式和总反应式。 负极： （Al）：4Al-12e- = 4Al3+
正极： （石墨）3O2+6H2O+12e— = 12OH— 总反应： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
电极分别为Ag2O和Zn
电解质溶液为KOH
负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH) 2 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 总反应：Zn+Ag2O + H2O =Zn(OH)2+2Ag
优点：比能量大、电压稳定、储存时间长， 适宜小电流连续放电。
为什么废旧纽扣电池应专门回收？
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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)
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
3、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。 化 学 二次电池 又称充电电池或蓄 电 电池。放电后经充电可使电 池 池中的活性物质获得重生，
锌银纽扣电池 铅蓄电池 锌银蓄电池
恢复工作能力，可多次重复 镍镉电池
使用。
MnO2和C
=Mn2O3+ 2NH3+H2O
普通锌-锰干电池的结构 • 电池总反应为：
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，易气涨或漏液
碱性锌-锰电池：
思考:该电池的正负极材料和电解质．
电解质
KOH
正极：MnO2 2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOOH+2OH-
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4 +2H2O 放电过程总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O • ②充电过程——电解池 阴极(接电源负极)：还原反应
PbSO4+2e-=Pb+SO42阳极(接电源正极)：氧化反应
PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42充电过程总反应：
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负极:Li,正极可以是:CuO、FeS2 、MnO2 、C等; 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-+2。S
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。
• 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)
2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
铅蓄电池 用途：电பைடு நூலகம்自行车、汽车、发电站等都要用到它 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全
可靠、价格低廉 主要缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境
负极： Zn粉 Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
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(电流稳定，放电容量、时间增大几倍,不会气涨 或漏液。) 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
锌银钮扣电池
普通电池
中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石 墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解
锌筒
质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正
极放出的H2，防止产生极化现象。
石墨棒
• 锌筒(负极)： Zn - 2e- = Zn2+
NH4Cl、ZnCl2
和 H2O等 • 碳棒(正极)：2MnO2+2NH4++2e-
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……
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。
锂碘电池可作为真正的干电池的代表
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)