《化学电源原理》PPT课件
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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）
《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
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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
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
高一化学化学电源ppt课件
工业生产
各种电动工具、测量 仪器、自动化设备中 使用的化学电源。
通讯设备
手机、笔记本电脑、 摄像机等通讯设备中 使用的锂离子电池等 。
航空航天
卫星、飞船、火箭等 航空航天器中使用的 特种化学电源。
2024/1/27
6
02
原电池原理及构成条件
2024/1/27
7
原电池的工作原理
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应，其中 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应。
2024/1/27
优化电极结构
通过改进电极材料的组成、结 构和制备工艺，可以提高电极 的导电性和催化活性，降低内 阻和极化损失，从而提高能量 转化效率。
提高电解质性能
控制反应条件
选用高性能的电解质材料，如 高分子聚合物电解质、无机固 态电解质等，可以提高电解质 的离子传导能力和稳定性，降 低内阻和自放电率，从而提高 能量转化效率。
建立完善的回收体系，对废弃的化学电源进行回收、拆解和再利用， 减少资源浪费和环境污染。
发展绿色制造技术
采用环保材料和清洁生产技术，降低化学电源制造过程中的能耗和排 放，提高产品的环保性能。
推广绿色消费观念
引导消费者选择环保、节能的化学电源产品，减少不必要的浪费和污 染。
加强政策引导和监管
政府应制定相关政策和标准，鼓励和引导企业和消费者采取环保行动 ，同时加强监管和执法力度，确保环保政策的落实和执行。
废弃物处理
废弃的化学电源如处理不当，会对土壤和水体造 成污染，其中的重金属和有害物质还可能通过食 物链危害人类健康。
温室气体排放
化学电源在使用和废弃处理过程中会产生温室气 体，如二氧化碳、甲烷等，加剧全球气候变化。
《高一化学化学电源》课件
从而形成电流。
电解池的工作原理
电解池是将电能转化为化学能 的装置，由电源、电解液和电 极组成。
当电流通过电解液时，阳极发 生氧化反应，阴极发生还原反 应，从而在两极之间形成电位 差。
电解池中的电极反应与原电池 相反，电流通过电解液时，电 解质溶液中的离子在电极上发 生氧化还原反应。
电池的电动势与能量转换
4. 连接灯泡
将灯泡连接到电池上，观察灯 泡是否发光。
1. 准备材料
确保所有材料都准备齐全，并 检查其质量。
3. 加入稀硫酸
在容器中加入适量的3%稀硫 酸，将铜片和锌片浸入其中。
5. 记录结果
记录实验过程中的现象和结果 。
实验结果与讨论
灯泡发光
如果灯泡发光，说明化学反应产生了电流，原电池工作正 常。
铅蓄电池
1859年，普兰特发明了铅 蓄电池，并被广泛应用于 汽车和电动车领域。
锂离子电池
1991年，索尼公司成功开 发出了锂离子电池，具有 高能量密度、无记忆效应 等优点。
新型化学电源的研究进展
固态电池
固态电池使用固态电解质代替了 传统的液态电解质，具有更高的
能量密度和安全性。
燃料电池
燃料电池通过氢气和氧气反应产生 电能，具有高效、环保、可再生的 特点。
料组成。
干电池的电压较低，通常为1.5伏 特，使用时间较短，适用于小型 电子设备如遥控器、计算器等。
干电池的优点是易于购买和使用 ，价格便宜，缺点是使用时间短
，容易漏液。
铅蓄电池
铅蓄电池是一种可充电的化学电源， 由铅、氧化铅和硫酸等材料组成。
铅蓄电池的优点是容量大、电压稳定 、使用寿命长，缺点是较重、充电时 间长、容易产生硫酸盐化现象。
电解池的工作原理
电解池是将电能转化为化学能 的装置，由电源、电解液和电 极组成。
当电流通过电解液时，阳极发 生氧化反应，阴极发生还原反 应，从而在两极之间形成电位 差。
电解池中的电极反应与原电池 相反，电流通过电解液时，电 解质溶液中的离子在电极上发 生氧化还原反应。
电池的电动势与能量转换
4. 连接灯泡
将灯泡连接到电池上，观察灯 泡是否发光。
1. 准备材料
确保所有材料都准备齐全，并 检查其质量。
3. 加入稀硫酸
在容器中加入适量的3%稀硫 酸，将铜片和锌片浸入其中。
5. 记录结果
记录实验过程中的现象和结果 。
实验结果与讨论
灯泡发光
如果灯泡发光，说明化学反应产生了电流，原电池工作正 常。
铅蓄电池
1859年，普兰特发明了铅 蓄电池，并被广泛应用于 汽车和电动车领域。
锂离子电池
1991年，索尼公司成功开 发出了锂离子电池，具有 高能量密度、无记忆效应 等优点。
新型化学电源的研究进展
固态电池
固态电池使用固态电解质代替了 传统的液态电解质，具有更高的
能量密度和安全性。
燃料电池
燃料电池通过氢气和氧气反应产生 电能，具有高效、环保、可再生的 特点。
料组成。
干电池的电压较低，通常为1.5伏 特，使用时间较短，适用于小型 电子设备如遥控器、计算器等。
干电池的优点是易于购买和使用 ，价格便宜，缺点是使用时间短
，容易漏液。
铅蓄电池
铅蓄电池是一种可充电的化学电源， 由铅、氧化铅和硫酸等材料组成。
铅蓄电池的优点是容量大、电压稳定 、使用寿命长，缺点是较重、充电时 间长、容易产生硫酸盐化现象。
2024版化学课件《化学电源》优秀ppt1说课
实验技能提升
通过实验操作，学生掌握了化学电源的组装、使用和测试方法，提高 了实验技能和动手能力。
问题解决能力
学生能够独立思考和解决问题，如分析化学电源性能差异的原因，提 出改进方案等。
团队协作与沟通能力
学生在小组实验中积极参与讨论和合作，提高了团队协作和沟通能力。
拓展延伸：相关前沿科技动态介绍
固态电池技术
01
铅蓄电池
由两组平行排列的栅状铅合金极板组成，正极板上的活性物质是二氧化
铅，负极板上的活性物质是海绵状纯铅。放电时，两极板上的活性物质
都转变为硫酸铅。
02
锂离子电池
以含锂的化合物作正极，如钴酸锂、锰酸锂等，负极采用石墨等碳素材
料。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等
优点。
03
工作原理。
教学策略
采用讲解、示范、讨论、实验等 多种教学方法，引导学生积极参 与课堂活动，激发学生的学习兴
趣和主动性。
学生活动
设计实验探究原电池的工作原理， 分组讨论化学电源的应用和发展 趋势，培养学生的实践能力和创
新精神。
03
化学电源基本原理
原电池工作原理
01
02
03
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应，其中 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应。
结果分析
02
根据实验数据计算化学电源的性能参数，如电动势、内阻等。
分析实验结果与理论预测的差异及可能原因。
03
数据记录、结果分析及实验报告要求
1
讨论不同类型化学电源的性能特点和适用范围。
实验报告要求
2
3
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录、结果分析和结论等部分。
通过实验操作，学生掌握了化学电源的组装、使用和测试方法，提高 了实验技能和动手能力。
问题解决能力
学生能够独立思考和解决问题，如分析化学电源性能差异的原因，提 出改进方案等。
团队协作与沟通能力
学生在小组实验中积极参与讨论和合作，提高了团队协作和沟通能力。
拓展延伸：相关前沿科技动态介绍
固态电池技术
01
铅蓄电池
由两组平行排列的栅状铅合金极板组成，正极板上的活性物质是二氧化
铅，负极板上的活性物质是海绵状纯铅。放电时，两极板上的活性物质
都转变为硫酸铅。
02
锂离子电池
以含锂的化合物作正极，如钴酸锂、锰酸锂等，负极采用石墨等碳素材
料。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等
优点。
03
工作原理。
教学策略
采用讲解、示范、讨论、实验等 多种教学方法，引导学生积极参 与课堂活动，激发学生的学习兴
趣和主动性。
学生活动
设计实验探究原电池的工作原理， 分组讨论化学电源的应用和发展 趋势，培养学生的实践能力和创
新精神。
03
化学电源基本原理
原电池工作原理
01
02
03
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应，其中 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应。
结果分析
02
根据实验数据计算化学电源的性能参数，如电动势、内阻等。
分析实验结果与理论预测的差异及可能原因。
03
数据记录、结果分析及实验报告要求
1
讨论不同类型化学电源的性能特点和适用范围。
实验报告要求
2
3
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录、结果分析和结论等部分。
2024年化学电源课件(多场景)
化学电源课件(多场景)化学电源课件一、引言化学电源作为一种能量转换和储存的装置，在现代社会中发挥着至关重要的作用。
随着科学技术的不断发展，化学电源的种类和应用领域也在不断拓展。
本课件旨在介绍化学电源的基本原理、主要类型、工作原理及其在各个领域的应用，以帮助读者更好地了解化学电源的重要性和发展前景。
二、化学电源的基本原理化学电源是利用化学反应将化学能转化为电能的装置。
在化学电源中，正极和负极之间通过电解质进行离子传递，从而产生电流。
化学电源的基本原理可以概括为两个主要过程：氧化还原反应和离子传递。
氧化还原反应是化学电源中最重要的反应之一。
在电池的正极，发生氧化反应，即正极材料失去电子，形成正离子；而在负极，发生还原反应，即负极材料获得电子，形成负离子。
这两个反应共同驱动电子从负极流向正极，形成电流。
离子传递是化学电源中的另一个重要过程。
在电池的电解质中，正离子和负离子通过电解质的传导作用，从正极向负极移动，以维持电荷平衡。
这种离子的传递过程使得电子能够在电池中形成一个闭合的回路，从而产生持续的电流。
三、化学电源的主要类型1.原电池：原电池是一种将化学能直接转化为电能的电源，如干电池、碱性电池等。
原电池通常是一次性使用的，其内部化学反应是不可逆的。
2.二次电池：二次电池是一种可以反复充放电的电源，如铅酸电池、锂离子电池等。
二次电池的内部化学反应是可逆的，可以通过充电过程将电能转化为化学能，通过放电过程将化学能转化为电能。
3.燃料电池：燃料电池是一种将燃料和氧气通过化学反应转化为电能的电源，如氢燃料电池、甲醇燃料电池等。
燃料电池具有高能量密度和低污染排放的优点，被广泛应用于电动汽车和便携式电源等领域。
4.太阳能电池：太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的电源，如硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
太阳能电池具有清洁、可再生的特点，被广泛应用于太阳能发电和光伏建筑一体化等领域。
四、化学电源的工作原理化学电源的工作原理主要基于氧化还原反应和离子传递。
化学电源-完整PPT课件
[知识小练] 1．写出下列燃料电池装置的总反应方程式和电极反应式
[答案] ①CH4＋2O2===CO2＋2H2O CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ 2O2＋8e－＋8H＋===4H2O ②CH4＋2O2＋2OH－===CO23－＋3H2O CH4－8e－＋10OH－===CO23－＋7H2O 2O2＋8e－＋4H2O===8OH－
(2)复杂电池反应的电极反应式书写 复杂的电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应 式 如 CH4 碱性燃料电池负极反应式的书写： CH4＋2O2＋2OH－===CO23－＋3H2O……总反应式 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－……正极反应式 CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO23－……负极反应式
一次电池：活性物质__发__生__氧__化__还__原__反__应___的 物质消耗到一定程度，就不能使用了，其电解 质溶液制成__胶__状__，不流动，也叫做__干__电__池__，如锌锰电池 化学电池二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得 再 燃生 料， 电又 池称 ：一__充种__电连__电续__池地__或将__蓄____燃电____料池____和____氧__， _化_如 _剂_铅 __蓄 的电 化池 学 能直接转换成电能的化学电池，如氢氧燃料电池
(2)充电时。 铅蓄电池的充电反应是放电反应的__逆__过__程___。 阴极：__P_b_S_O_4_(_s)_＋__2_e_－_=_=_=_P__b_(s_)_＋__S_O_4_2_-(_a_q_) (__还__原__反应) 阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)(_氧__化__反应) 总反应：__2_P__b_S_O_4_(s_)_＋__2_H_2_O_(_l_)=_=_=__P_b_(s_)_＋__P_b_O_2_(_s)_＋__2_H__2S_O__4(_a_q_)___。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：
化学电源PPT下载优秀课件1
通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常 供电了？我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推 测可能是干电池中的什么成分起了作用？
锌筒变软，电池表面变得不平整
MnO2
碱性锌锰电池
锌粉和KOH 的混合物 MnO 2
金属外壳
负极：Zn + 2OH– – 2e– = Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH– 总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2
也可以：负极（锌筒）Zn-2e-==Zn2+ 正极（石墨） 2NH4++ 2e- ==2NH3+H2 总反应： Zn+ 2NH4+ ==Zn2++2NH3+H2
写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。 负极——Zn—-2—e-—=Z—n2+—————————— 正极——2N—H4—++2—e-—=2—NH—3+—H2 ——————— 总反应—Zn—+2—NH—4+—=Z—n2+—+2—NH—3+—H2 —————
第四章 电化学基础
第2节 化学电源
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、燃料电池的反应原理,会书写电 极反应式。
从生活中的电池出发，归纳出原电池的三种形式一次电 池、二次电池、然料电池。一次电池具体探讨了普通干电池 和碱性干电池，工作原理和电池结构，电极方程式书写是难 点，最后归纳出各自的优点和缺点。二次电池也叫可充电电 池，具体探讨了使用比较广泛的铅蓄电池，电池结构和工作 原理，充电和放电电极方程式的书写，归纳出该电池的优缺 点。以点带面的引出其他二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂 离子电池、聚合物锂离子蓄电池。燃料电池详细讲解了氢氧 燃料电池，介质不同电极方程式不同，借助视频化解电极方 程式书写这个难点。
锌筒变软，电池表面变得不平整
MnO2
碱性锌锰电池
锌粉和KOH 的混合物 MnO 2
金属外壳
负极：Zn + 2OH– – 2e– = Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH– 总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2
也可以：负极（锌筒）Zn-2e-==Zn2+ 正极（石墨） 2NH4++ 2e- ==2NH3+H2 总反应： Zn+ 2NH4+ ==Zn2++2NH3+H2
写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。 负极——Zn—-2—e-—=Z—n2+—————————— 正极——2N—H4—++2—e-—=2—NH—3+—H2 ——————— 总反应—Zn—+2—NH—4+—=Z—n2+—+2—NH—3+—H2 —————
第四章 电化学基础
第2节 化学电源
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、燃料电池的反应原理,会书写电 极反应式。
从生活中的电池出发，归纳出原电池的三种形式一次电 池、二次电池、然料电池。一次电池具体探讨了普通干电池 和碱性干电池，工作原理和电池结构，电极方程式书写是难 点，最后归纳出各自的优点和缺点。二次电池也叫可充电电 池，具体探讨了使用比较广泛的铅蓄电池，电池结构和工作 原理，充电和放电电极方程式的书写，归纳出该电池的优缺 点。以点带面的引出其他二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂 离子电池、聚合物锂离子蓄电池。燃料电池详细讲解了氢氧 燃料电池，介质不同电极方程式不同，借助视频化解电极方 程式书写这个难点。
《化学电源》PPT课件
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化学电源已有200多年的发展历史：
1836年，英国化学家和气象学家丹尼尔（1790-1845） 对“伏特电堆”进行了改良，他使用稀硫酸作电解液， 解决了电池极化问题，制造出第一个不极化、能保持平 稳电流、并可反复充电的锌-铜电池，又称“丹尼尔电 池”。
从1859年普兰特 (Plant‘e)试制成功化成式铅蓄电池以后， 化学电源便进入了萌芽状态。
锌-银电池 Zn| KOH | Ag2O 锂电池
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（2）蓄电池 (二次电池)
电池工作时，在两极上进行的反应均为可逆 反应。因此可用充电的方法使两极活性物质恢复 到初始状态，从而获得再生放电的能力。这种充 电和放电能够反复多次，循环使用。常见的蓄电 池有：
铅酸蓄电池 Pb|H2SO4|PbO2 镉-镍蓄电池 Cd|KOH|NiOOH
（1）原电池 (一次电池)
电池经过连续放电或间歇放电后，不能用充电 的方法使两极的活性物质恢复到初始状态，即反 应是不可逆的，因此两极上的活性物质只能利用 一次。
原电池的特点是小型、携带方便，但放电电流 不大。一般用于仪器及各种飞子器件。广泛应用 的原电池有:
锌-锰干电池 Zn|NH4Cl，ZnCl2| MnO2， 锌-汞电池 Zn| KOH |HgO
综上所述，化学电源的发展是和社会的进步、 科学技术的发展分不开的，同时化学电源的发展 反过来又推动了科学技术和生产的发展。
ppt课件
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二、 化学电源的分类
化学电源的分类有不同的方法： 1.按活性物质的保存方式分类
(1)活性物质保持在电极上 (i)非再生型一次电池 (ii)再生型二次电池 (蓄电池)
铁-镍蓄电池 Fe|KOH|NiOOH
《化学电源》公开课课件
为减少化学电源对环境的污染，应积 极推广绿色能源技术，如太阳能、风 能等可再生能源技术。
应对措施
针对环境污染问题，应采取相应的应 对措施，如建立废旧电池回收体系、 推广环保电池技术、加强环保监管等 。
未来发展趋势预测与展望
技术创新
随着科技的不断进步，化学电源技术将不断创新 和发展，提高电池的能量密度、寿命和安全性。
反应原理
原电池通过氧化还原反应将化学能转化为电能。在原电池中，负极发生 氧化反应，正极发生还原反应。电解质溶液和隔膜的作用是传输离子和 阻止电子直接通过。
电流方向
电流从正极流向负极，电子从负极流向正极。
电解池工作原理
组成
电解池由电源、电解槽、电极和电解质组成。
反应原理
电解池通过施加外部电压来驱动离子在电解质中的定向移动，从而将电能转化为化学能。在电解池中，阳极发生氧化 反应，阴极发生还原反应。电解质的作用是传输离子并参与反应。
定性。
结构设计
通过改进电池结构，如采用多孔电极 、优化电解质等，提高电池的能量密 度和功率密度。
电池管理系统
通过电池管理系统对电池进行实时监 控和调节，延长电池寿命和提高安全 性。
实际应用案例分析
01
02
03
手机电池
以锂离子电池为例，探讨 手机电池的性能指标、优 化方法及实际应用中的问 题。
电动汽车电池
根据能量转换方式，化学电源可分为 原电池和蓄电池两大类。
发展历程与现状
发展历程
化学电源自1800年意大利科学家伏 打发明的伏打电池为起点，经历了近 200年的发展，技术不断进步。
现状
现代化学电源广泛应用于各种领域， 包括电子产品、电动汽车、航空航天 等，成为现代社会不可或缺的能源装 置。
1.2 课时2 化学电源(23张PPT) 课件 高二化学鲁科版(2019)选择性必修1
2MnO2＋2＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O
二氧化锰和石墨
锌粉和氢氧化钾
思考：这两种锌锰干电池在使用的过程中有什么不同？
二氧化锰和石墨
锌粉和氢氧化钾
制作简单、价格低廉，但新电池较易发生自放电而导致存放时间较短、放电后电压下降较快等
单位质量输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电
LixCy－xe－===xLi＋＋Cy
Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
放电时，锂离子从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。
电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
单位质量电池释放的电能少
（3）燃料电池
燃料电池能量利用效率高、可连续使用、污染轻。
(2)在碱性(KOH溶液)介质中负极反应式： ；正极反应式： ；总反应式： 。
D
2.甲醇燃料电池结构示意图如下。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，电池总反应式为2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )A．右电极为电池正极 B．负极电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋C．b处通入空气，a处通入甲醇 D．正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
正极
________________________
C
负极
______________________________
_____
正极
________________________
2H2－4e－＋2O2－===2H2O
O2＋4e－===2O2－
2H2－4e－===4H＋
二氧化锰和石墨
锌粉和氢氧化钾
思考：这两种锌锰干电池在使用的过程中有什么不同？
二氧化锰和石墨
锌粉和氢氧化钾
制作简单、价格低廉，但新电池较易发生自放电而导致存放时间较短、放电后电压下降较快等
单位质量输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电
LixCy－xe－===xLi＋＋Cy
Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
放电时，锂离子从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。
电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
单位质量电池释放的电能少
（3）燃料电池
燃料电池能量利用效率高、可连续使用、污染轻。
(2)在碱性(KOH溶液)介质中负极反应式： ；正极反应式： ；总反应式： 。
D
2.甲醇燃料电池结构示意图如下。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，电池总反应式为2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )A．右电极为电池正极 B．负极电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋C．b处通入空气，a处通入甲醇 D．正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
正极
________________________
C
负极
______________________________
_____
正极
________________________
2H2－4e－＋2O2－===2H2O
O2＋4e－===2O2－
2H2－4e－===4H＋
化学电源ppt课件
②优点：能连续不断的提供电能。能量转换率高(超过80%，普通的只有30%)，有利于
节约能源，排放的废弃物少甚至零排放，绿色环保。
③缺点：体积较大、附属设备较多
氢氧燃料电池：
氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料 (H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反 应和还原反应。
-+
总反应：2H2＋O2 2H2O
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。（常见的燃料除H2外， 还有烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、肼(NH2—NH2)等，氧化剂为空气中的氧气或纯 氧。
①结构特点： 电极本身只是催化转化元件，不参与反应 ，但具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭 电极等；反应物（燃料和氧化剂）不是储存在电池内部，由外部连续供给；产物不断排 出。
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
工作原理:
①放电过程:
放电：化学能转化为电能 充电：电能转化为化学能
负极：Pb-2e- + SO42- PbSO4 氧化反应 正极：PbO2 +2e- + 4H++SO42- PbSO4 +2H2O 还原反应
电池总反应：2H2 + O2= 2H2O
负极
2H2 - 4e- = 4H+
正极 负极 正极 负极 正极 负极 正极
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
节约能源，排放的废弃物少甚至零排放，绿色环保。
③缺点：体积较大、附属设备较多
氢氧燃料电池：
氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料 (H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反 应和还原反应。
-+
总反应：2H2＋O2 2H2O
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。（常见的燃料除H2外， 还有烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、肼(NH2—NH2)等，氧化剂为空气中的氧气或纯 氧。
①结构特点： 电极本身只是催化转化元件，不参与反应 ，但具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭 电极等；反应物（燃料和氧化剂）不是储存在电池内部，由外部连续供给；产物不断排 出。
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
工作原理:
①放电过程:
放电：化学能转化为电能 充电：电能转化为化学能
负极：Pb-2e- + SO42- PbSO4 氧化反应 正极：PbO2 +2e- + 4H++SO42- PbSO4 +2H2O 还原反应
电池总反应：2H2 + O2= 2H2O
负极
2H2 - 4e- = 4H+
正极 负极 正极 负极 正极 负极 正极
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-