《化学电源》公开课课件
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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