《化学电源》公开课课件
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2024年化学电源课件
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。
化学电源课件
循环寿命
循环寿命：化学电源在多次充放电过程中能够保持性能和容量的时间长度。 循环寿命取决于电池的材料、结构和制造工艺，以及使用条件和环境因素。
长循环寿命的电池能够延长使用寿命，减少更换次数和维护成本。
内阻
01
02
03
内阻：化学电源内部所具有的 电阻，包括欧姆电阻和极化电 阻。
内阻的大小直接影响电池的充 放电性能和效率，内阻越大， 充放电效率越低。
目前，燃料电池广泛应用于汽车、航 天、船舶和发电站等领域。
燃料电池由燃料（如氢气、甲醇等） 、氧化剂（如氧气、空气等）和电极 （正负极）组成。
燃料电池的优点包括高效率、低污染 和低噪音等。
太阳能电池
太阳能电池是一种利用太阳能光子的 能量转换成电能的装置。
目前，太阳能电池广泛应用于光伏发 电站、太阳能热水器和太阳能灯等领 域。
降低内阻有助于提高电池的充 放电性能和效率，减少能量损 失。
自放电率
01
自放电率：化学电源在 不使用情况下，其存储 的能量自行损失的速度
。
02
自放电率取决于电池的 材料、结构和制造工艺 ，以及环境温度和湿度
等因素。
03
自放电率越低，电池的 长期存储性能越好，能 够保持更长时间的可用
容量。
04
化学电源的发展趋势
电动汽车的普及
随着环保意识的提高和技术的进步，电动汽车的市场份额将持续增长。化学电源作为电 动汽车的核心技术，将发挥关键作用，为电动汽车的长距离行驶和快速充电提供支持。
电池技术的改进
未来，电动汽车的续航里程和充电速度将通过改进电池技术得到提升。新型化学电源的 开发将满足更严格的性能要求，如更高的能量密度、更快的充电速度和更长的使用寿命
《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。
化学电源精品课件
目前大部分化学电源的能量密度和功率密度相对较低，难以满足高能持续供电和高功率输出的需求。
化学电源技术发展趋势
提高能量密度和功率密度
未来化学电源将朝着提高能量密度和功率密度的方向发展，以满足高能持续供电和高功率输出的需求。
未来化学电源将研究快速充电技术，延长使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。
未来化学电源将注重提高使用安全性和环保性，降低使用过程中对环境和人体的影响。
2
3
电池作为移动通讯设备的动力来源，为设备提供稳定可靠的动力。
针对不同种类的移动通讯设备，有不同类型的电池，如手机电池、平板电脑电池、移动电源等。
随着技术的发展，移动通讯设备的电池性能也在逐步提高，如能量密度更高、充电速度更快、使用寿命更长等。
03
针对电动车的应用特点，需要开发更加高效、安全、环保的化学电源技术。
汽车及电动车
01
化学电源在汽车领域的应用包括汽车启动电池、应急启动电池等。
02
随着电动车的发展，化学电源在电动车领域的应用也越来越广泛，包括动力电池、储能电池等。
航空航天领域对电源的要求非常高，需要具有高能量密度、高可靠性、长寿命等特点。
化学电源在航空航天领域的应用包括卫星电源、空间站电源等。
随着技术的发展，航空航天领域的电源技术也在逐步提高，如锂硫电池、锂空电池等新型化学电源的应用。
使用过程中的环保问题及解决方案
THANK YOU.
谢谢您的观看
原电池与电解池的区分
原电池是将化学能转变为电能，而电解池是将电能转变为化学能。
原电池
将化学能直接转化为电能的装置。
在化学反应中，物质得到电子的过程称为还原，失去电子的过程称为氧化。
氧化还原反应
原电池中发生的化学反应是电池反应，包括氧化反应和还原反应。
化学电源技术发展趋势
提高能量密度和功率密度
未来化学电源将朝着提高能量密度和功率密度的方向发展，以满足高能持续供电和高功率输出的需求。
未来化学电源将研究快速充电技术，延长使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。
未来化学电源将注重提高使用安全性和环保性，降低使用过程中对环境和人体的影响。
2
3
电池作为移动通讯设备的动力来源，为设备提供稳定可靠的动力。
针对不同种类的移动通讯设备，有不同类型的电池，如手机电池、平板电脑电池、移动电源等。
随着技术的发展，移动通讯设备的电池性能也在逐步提高，如能量密度更高、充电速度更快、使用寿命更长等。
03
针对电动车的应用特点，需要开发更加高效、安全、环保的化学电源技术。
汽车及电动车
01
化学电源在汽车领域的应用包括汽车启动电池、应急启动电池等。
02
随着电动车的发展，化学电源在电动车领域的应用也越来越广泛，包括动力电池、储能电池等。
航空航天领域对电源的要求非常高，需要具有高能量密度、高可靠性、长寿命等特点。
化学电源在航空航天领域的应用包括卫星电源、空间站电源等。
随着技术的发展，航空航天领域的电源技术也在逐步提高，如锂硫电池、锂空电池等新型化学电源的应用。
使用过程中的环保问题及解决方案
THANK YOU.
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原电池与电解池的区分
原电池是将化学能转变为电能，而电解池是将电能转变为化学能。
原电池
将化学能直接转化为电能的装置。
在化学反应中，物质得到电子的过程称为还原，失去电子的过程称为氧化。
氧化还原反应
原电池中发生的化学反应是电池反应，包括氧化反应和还原反应。
高二化学化学电源省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
总反应方程为
， 。
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
小结
原电池
１定义: 把化学能转化成电能旳装置。
2、原电池旳工作原理
较活泼旳金属发生氧化反应,电子从较活泼旳金属(负极)
经过外电路流向较不活泼旳金属(正极)。
负极
电子流向
正极
电流流向
（1）由两个半电池构成旳锌铜原电池旳工作原理
（2）形成原电池旳条件
Copyright 2004-2009 版权所有 盗版必究
化学电源
干电池
正极
Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2
负极
锌锰碱性电池
负极：Zn + 2OH－- 2e- = Zn(OH)2
正极:2MnO2 + 2H2O+ 2 e- = 2MnOOH + 2OH－ 总：Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH
蓄电池
负极： Pb + SO42- - 2e- = PbSO4
电池反应：H2 + 2NiOOH =2Ni(OH)2
燃料电池
燃料电池
1 下列论述中，能够阐明金属甲比乙活泼性强旳是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去旳电子多； C.将甲乙作电极构成原电池时甲是负极；
D.同价态旳阳离子，甲比乙旳氧化性强；
正极： PbO2 +4H++SO42- +2e=PbSO4 + 2H2O
总反应：PbO2 + Pb +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
《高二化学化学电源》课件
和分析。
误差分析
对实验数据进行误差分析，评估 实验结果的可靠性和准确性。
实验结果与讨论
结果呈现
以表格、图表等形式呈现实验结果，使数据可视 化，便于分析和理解。
结果讨论
根据实验结果进行讨论，分析可能影响实验结果 的因素，提出可能的改进措施。
结论总结
总结实验结论，指出实验的局限性和未来改进的 方向，为后续研究和实际应用提供参考。
的电源。
能源存储
家庭和工业领域的能源 存储系统，用于平衡电 网负载和提高能源利用
效率。
军事领域
用于军事设备的电源， 如导弹、雷达等。
CHAPTER 02
化学电源的基本原理
电极与电解液
电极材料
电极是化学电源的关键组成部分，通 常由金属或导电聚合物制成。电极的 主要功能是参与氧化还原反应并传输 电子。
《高二化学化学电源》 ppt课件
CONTENTS 目录
• 化学电源简介 • 化学电源的基本原理 • 常见化学电源 • 化学电源的发展趋势与挑战 • 实验与探究 • 问题与思考
CHAPTER 01
化学电源简介
定义与特点
定义
化学电源是一种将化学能直接转 化为电能的装置，也称为电池。
特点
化学电源具有高能量密度、长寿 命、无污染等优点，广泛应用于 日常生活、工业生产、军事等领 域。
CHAPTER 06
问题与思考
化学电源的效率问题
总结词
化学电源的效率问题主要涉及到电能转换的效率和能量损失。
详细描述
化学电源的效率主要受到电极反应动力学、反应物质的传递、以及热力学过程的影响。电极反应的速率和反应物 质的传递速度决定了电流的密度，而热力学过程则决定了电池的电压。提高化学电源的效率需要从这些方面入手 ，例如优化电极材料、改善反应物质的传递等。
误差分析
对实验数据进行误差分析，评估 实验结果的可靠性和准确性。
实验结果与讨论
结果呈现
以表格、图表等形式呈现实验结果，使数据可视 化，便于分析和理解。
结果讨论
根据实验结果进行讨论，分析可能影响实验结果 的因素，提出可能的改进措施。
结论总结
总结实验结论，指出实验的局限性和未来改进的 方向，为后续研究和实际应用提供参考。
的电源。
能源存储
家庭和工业领域的能源 存储系统，用于平衡电 网负载和提高能源利用
效率。
军事领域
用于军事设备的电源， 如导弹、雷达等。
CHAPTER 02
化学电源的基本原理
电极与电解液
电极材料
电极是化学电源的关键组成部分，通 常由金属或导电聚合物制成。电极的 主要功能是参与氧化还原反应并传输 电子。
《高二化学化学电源》 ppt课件
CONTENTS 目录
• 化学电源简介 • 化学电源的基本原理 • 常见化学电源 • 化学电源的发展趋势与挑战 • 实验与探究 • 问题与思考
CHAPTER 01
化学电源简介
定义与特点
定义
化学电源是一种将化学能直接转 化为电能的装置，也称为电池。
特点
化学电源具有高能量密度、长寿 命、无污染等优点，广泛应用于 日常生活、工业生产、军事等领 域。
CHAPTER 06
问题与思考
化学电源的效率问题
总结词
化学电源的效率问题主要涉及到电能转换的效率和能量损失。
详细描述
化学电源的效率主要受到电极反应动力学、反应物质的传递、以及热力学过程的影响。电极反应的速率和反应物 质的传递速度决定了电流的密度，而热力学过程则决定了电池的电压。提高化学电源的效率需要从这些方面入手 ，例如优化电极材料、改善反应物质的传递等。
《化学电源》PPT课件
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5
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
ppt课件
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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
9
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。
人教版《化学电源》公开课课件PPT1
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？
燃料电池，负极为燃料，正极为氧气
负极：Pb -2e- +SO42- ==PbSO4
充电电池可以无限制地反复放电、充电
充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
在你的生活和学习中，或你了解的范围里,
它的电极材料一般为惰性电极，如铂电极，碳电极等。
氢氧燃料电池电极反应式书写
馏水，以补充在使用过程中损失的水分，延长其使用寿命。
充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
负极：2H2-4e- == 4H+(氧化反应)；
负极：2H2-4e- == 4H+(氧化反应)；
氢氧燃料电池中，向正、负极通入的气体各是什么？电解质溶液是什么？
在你的生活和学习中，或你了解的范围里,
每消耗1 molCH4，转移电子的物质的量为8mol
CH4在负极发生氧化反应
CH4+2H2O- 8e- ==== CO2 或中性溶液）
下列关于充电电池的叙述，不正确的是 ( )
高效、环保、利用率高。
还有哪些需要使用电池的产品或器具？它
负极：H2 正极：O2 电解液:KOH溶液或稀硫酸
2.燃料电池有何优点？
高效、环保、利用率高。
氢氧燃料电池电极反应式书写
电极:Pt或石墨制作的惰性电极
①氢氧化钾为电解质（碱性溶液或中性溶液）
负极：2H2-4e-+4OH- == 4H2O(氧化反应)； 正极：O2+4e-+2H2O == 4OH-(还原反应)； 总反应式：2H2+O2 == 2H2O。 ②硫酸为电解质（酸性溶液）
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？
燃料电池，负极为燃料，正极为氧气
负极：Pb -2e- +SO42- ==PbSO4
充电电池可以无限制地反复放电、充电
充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
在你的生活和学习中，或你了解的范围里,
它的电极材料一般为惰性电极，如铂电极，碳电极等。
氢氧燃料电池电极反应式书写
馏水，以补充在使用过程中损失的水分，延长其使用寿命。
充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
负极：2H2-4e- == 4H+(氧化反应)；
负极：2H2-4e- == 4H+(氧化反应)；
氢氧燃料电池中，向正、负极通入的气体各是什么？电解质溶液是什么？
在你的生活和学习中，或你了解的范围里,
每消耗1 molCH4，转移电子的物质的量为8mol
CH4在负极发生氧化反应
CH4+2H2O- 8e- ==== CO2 或中性溶液）
下列关于充电电池的叙述，不正确的是 ( )
高效、环保、利用率高。
还有哪些需要使用电池的产品或器具？它
负极：H2 正极：O2 电解液:KOH溶液或稀硫酸
2.燃料电池有何优点？
高效、环保、利用率高。
氢氧燃料电池电极反应式书写
电极:Pt或石墨制作的惰性电极
①氢氧化钾为电解质（碱性溶液或中性溶液）
负极：2H2-4e-+4OH- == 4H2O(氧化反应)； 正极：O2+4e-+2H2O == 4OH-(还原反应)； 总反应式：2H2+O2 == 2H2O。 ②硫酸为电解质（酸性溶液）
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负极：——Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2
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
二次电池
铅蓄电池
①放电过程
铅蓄电池
负极
正极
负极：氧化反应 Pb + SO42- -2e- =PbSO4
Zn+Ag2O + H2O = Zn(OH)2 +2Ag
一次电池
普通干电池
锌筒
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
普通锌锰电池
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
一次电池
碱性锌-锰干电池 碱性电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
小结：
1、一次电池
化 ——锌锰干电池
学 电 源
2、二次电池
——铅蓄电池
3、燃料电池
掌握每一类典型 电池的正负极、 电极反应；了解 每一类电池的优 缺点；对其它电 池有初步的认识
——氢氧燃料电池
练习：
研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能 利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水 中电池总反应可表示为： 5MnO2+2Ag+2NaCl═Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ） A．负极反应式：Ag﹣e﹣═Ag+ B．Na+不断向“水”电池的正极移动 C．每生成1molNa2Mn5O10转移5 mol电子 D．该电池工作时，电子由MnO2电极向Ag电极
第四章 电化学基础 第二节 化学电源
三维目标：
[知识与技能]: 1．了解常见化学电源的分类。 2．掌握几种典型化学电池的电极方程式。 3．会判断常见的化学电源的优劣。 [过程与方法]： 1. 引导学生自主学习，了解有关化学电源和新型化 学电池的相关知识。
2. 培养小组讨论、合作探究、归纳总结的学习能力。 [情感态度与价值观]：
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
化学电池
1、概念: 将化学能变成电能的装置
①一次电池又称不可充电电池——干电池 2、分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池
③燃料电池——氢氧燃料电池
一次电池
银锌钮扣电池
负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 总反应：
正极：还原反应 PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O
放电过程总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
②充电过程 接电源负极
阴极：PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 还原反应
阳极：
接电源正极
PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42- 氧化反应
充电过程中当0.1mol Mg2+通过离子选择性膜时，外电路导线
中通过0.1mol电子
【解答】
解：A、原电源中阳离子向正极移动，所以放电 过程中Mg2+通过离子选择性膜从负极区 移向正极，故A正确；
B、正极反应式为Br3﹣+2e﹣＝3Br﹣，故B正确； C、Mg2+向正极迁移，若负极区用镁盐的水溶液，
D 外电路中每通过02 mol电子，锌的质量理论上减 少65 g
2017年我国科学家研发了一种可充电镁一溴电池，其工 作原理如图所示，电池的中间是只允许镁离子通过的离 子．选下择列性说膜法。 错电 误池 的的是总（反应为）Mg+NaBr3═NaBr+MgBr2
ABC．．．负放放极电电区时过电，程解正中液极Mg若反2+改应通为式过镁为离盐B子r3的﹣选水择+溶2性e液﹣膜，＝从则3负B会r极﹣发区生移副向反正应极：区 D． Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑
充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程：
放电 பைடு நூலகம்电
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
铅蓄电池
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、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、锂电池、锂 离子电池……
CH4
O2
KOH溶液
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 摄 像 机 专 用 电 池
手机专用电池 池各 式 各 样 的 纽 扣 电
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
练习：
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
下列说法错误的是
（ C）
A 电池工作时，锌失去电子
B 电池正极电极反应式为：
2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
移动
【解答】解：A．银发生氧化反应，与氯离子结
合生成氯化银，所以负极的电级反应式为： Ag+Cl﹣﹣e﹣＝AgCl，故A错误； B．阳离子向正极移动，所以钠离子向正极移动， 故B正确； C．每生成2molAgCl转移2 mol电子，同时生成 1mol Na2Mn5O10，所以每生成1mol Na2Mn5O10， 转移2mol电子，故C错误； D．电子由负极银通过外电路向正极MnO2移动， 故D错误； 故选：B。
则Mg会与H2O反应，生成氢气，故C正确； D、依据内外电路中迁移电荷数相等，充电时当
0.1mol Mg2+通过离子选择性膜时，外电路导 线中应该通过0.2mol电子，故D错误； 故选：D。
感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引 起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。
重点： 1．常见化学电源电极方程式的书写。 2．常见化学电源优劣的判断方法。
难点： 1．常见化学电源电极方程式的书写。 2．探究化学电源的研究和发展方向。
形形色色的电池
A
a极 b极
Cu
Zn
稀H2SO4
H2O
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2
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
二次电池
铅蓄电池
①放电过程
铅蓄电池
负极
正极
负极：氧化反应 Pb + SO42- -2e- =PbSO4
Zn+Ag2O + H2O = Zn(OH)2 +2Ag
一次电池
普通干电池
锌筒
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
普通锌锰电池
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
一次电池
碱性锌-锰干电池 碱性电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
小结：
1、一次电池
化 ——锌锰干电池
学 电 源
2、二次电池
——铅蓄电池
3、燃料电池
掌握每一类典型 电池的正负极、 电极反应；了解 每一类电池的优 缺点；对其它电 池有初步的认识
——氢氧燃料电池
练习：
研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能 利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水 中电池总反应可表示为： 5MnO2+2Ag+2NaCl═Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ） A．负极反应式：Ag﹣e﹣═Ag+ B．Na+不断向“水”电池的正极移动 C．每生成1molNa2Mn5O10转移5 mol电子 D．该电池工作时，电子由MnO2电极向Ag电极
第四章 电化学基础 第二节 化学电源
三维目标：
[知识与技能]: 1．了解常见化学电源的分类。 2．掌握几种典型化学电池的电极方程式。 3．会判断常见的化学电源的优劣。 [过程与方法]： 1. 引导学生自主学习，了解有关化学电源和新型化 学电池的相关知识。
2. 培养小组讨论、合作探究、归纳总结的学习能力。 [情感态度与价值观]：
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
化学电池
1、概念: 将化学能变成电能的装置
①一次电池又称不可充电电池——干电池 2、分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池
③燃料电池——氢氧燃料电池
一次电池
银锌钮扣电池
负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 总反应：
正极：还原反应 PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O
放电过程总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
②充电过程 接电源负极
阴极：PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 还原反应
阳极：
接电源正极
PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42- 氧化反应
充电过程中当0.1mol Mg2+通过离子选择性膜时，外电路导线
中通过0.1mol电子
【解答】
解：A、原电源中阳离子向正极移动，所以放电 过程中Mg2+通过离子选择性膜从负极区 移向正极，故A正确；
B、正极反应式为Br3﹣+2e﹣＝3Br﹣，故B正确； C、Mg2+向正极迁移，若负极区用镁盐的水溶液，
D 外电路中每通过02 mol电子，锌的质量理论上减 少65 g
2017年我国科学家研发了一种可充电镁一溴电池，其工 作原理如图所示，电池的中间是只允许镁离子通过的离 子．选下择列性说膜法。 错电 误池 的的是总（反应为）Mg+NaBr3═NaBr+MgBr2
ABC．．．负放放极电电区时过电，程解正中液极Mg若反2+改应通为式过镁为离盐B子r3的﹣选水择+溶2性e液﹣膜，＝从则3负B会r极﹣发区生移副向反正应极：区 D． Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑
充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程：
放电 பைடு நூலகம்电
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
铅蓄电池
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、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、锂电池、锂 离子电池……
CH4
O2
KOH溶液
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 摄 像 机 专 用 电 池
手机专用电池 池各 式 各 样 的 纽 扣 电
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
练习：
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
下列说法错误的是
（ C）
A 电池工作时，锌失去电子
B 电池正极电极反应式为：
2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
移动
【解答】解：A．银发生氧化反应，与氯离子结
合生成氯化银，所以负极的电级反应式为： Ag+Cl﹣﹣e﹣＝AgCl，故A错误； B．阳离子向正极移动，所以钠离子向正极移动， 故B正确； C．每生成2molAgCl转移2 mol电子，同时生成 1mol Na2Mn5O10，所以每生成1mol Na2Mn5O10， 转移2mol电子，故C错误； D．电子由负极银通过外电路向正极MnO2移动， 故D错误； 故选：B。
则Mg会与H2O反应，生成氢气，故C正确； D、依据内外电路中迁移电荷数相等，充电时当
0.1mol Mg2+通过离子选择性膜时，外电路导 线中应该通过0.2mol电子，故D错误； 故选：D。
感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引 起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。
重点： 1．常见化学电源电极方程式的书写。 2．常见化学电源优劣的判断方法。
难点： 1．常见化学电源电极方程式的书写。 2．探究化学电源的研究和发展方向。
形形色色的电池
A
a极 b极
Cu
Zn
稀H2SO4
H2O