人教版高中化学《化学电源》ppt优秀课件1
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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）
高中化学人教版《化学电源》PPT优质版1
总反应：CH4 ＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O 离子反应： CH4＋2O2＋2OH-＝CO32-＋3H2O 电极反应为： 正极（O2）： O2＋2H2O＋4e-＝4OH负极（CH4）： CH4＋10OH-－8e-＝CO32-＋7H2O
【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
＋SO42 －＋2H＋；
2、燃料电池与干电池、蓄电池的主要差别？ ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
D．金属晶体中阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔点越高，离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，所带电荷Na+＜ Mg2+＜Al3+，金属键强度：Na＜Mg＜Al，所以熔点：Na＜Mg＜Al，故D正确；故选D。
第二章 化学反应与能量
学习目标
1. 复习原电池工作原理 2. 了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。 3. 能正确书写简单化学电源的电极反应式。 4. 了解研制新型电池的重要性。
核心素养
1. 创新意识：利用原电池原理能设计原电池。 2. 宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构 的关系。 3. 模型认知：能利用原电池工作原理分析常见简单的化学电源。
正极：金属性较不活泼的一极或导电的非金属电极； 得电子的一极； 电流流出的一极； 发生还原反应的一极； 阳离子移向的一极； 电极增重或产生气泡的一极。
发展中的化学电源
干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池
燃料电池
1、干电池的结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
＋SO42 －＋2H＋；
2、燃料电池与干电池、蓄电池的主要差别？ ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
D．金属晶体中阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔点越高，离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，所带电荷Na+＜ Mg2+＜Al3+，金属键强度：Na＜Mg＜Al，所以熔点：Na＜Mg＜Al，故D正确；故选D。
第二章 化学反应与能量
学习目标
1. 复习原电池工作原理 2. 了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。 3. 能正确书写简单化学电源的电极反应式。 4. 了解研制新型电池的重要性。
核心素养
1. 创新意识：利用原电池原理能设计原电池。 2. 宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构 的关系。 3. 模型认知：能利用原电池工作原理分析常见简单的化学电源。
正极：金属性较不活泼的一极或导电的非金属电极； 得电子的一极； 电流流出的一极； 发生还原反应的一极； 阳离子移向的一极； 电极增重或产生气泡的一极。
发展中的化学电源
干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池
燃料电池
1、干电池的结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
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。
人教版教材《化学电源》完整版PPT1
4Fe(s) === KCl(s)＋4FeO(s) ΔH ，下列说法合理的是
它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂 B. 由水电离的c(H+）=1×10-14 mol·L-1的溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
16．反应A2(g)+B2(g) =2AB(g)的能量变化如图所示，叙述正确的是
电
放电后经充电可使电池中的 锌银蓄电池
池
活性物质获得重生，恢复工 镍镉电池
作能力，可多次重复使用。
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
发展中的化学电源
干电池
充电电池
燃料电池
汽车用铅蓄电池
锂离子电池
4、熔融碳酸盐介质：
O2 +4e- +2CO2= 2CO32－
常见燃料电池的电极反应
在燃料电池中，电解质溶液参与电极反应，电解质 酸碱性的改变，引起电极反应的变化，但不影响燃料及 O2 的性质。
电极反应在遵守质量守恒定律、电荷守恒、电子得 失守恒的同时，还要特别考虑电解质溶液是否参与反 应。
(1)甲烷燃料电池。
特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠， 可再次充电使用。
用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池， 它还广泛用于国防、生产、生活等领域。
二、充电电池—二次电池
1、铅蓄电池
电解液： 稀硫酸 负极（Pb）：Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 正极(PbO2)：
PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 总反应：
4.1.2 化学电源(教学课件)—高中化学人教版(2019)选择性必修一(共29张PPT)
燃料电池： 一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电 能的化学电源。
2.判断电池优劣的主要标准
(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或 (W·h)·L－1。 (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 (3)电池可储存时间的长短。
2．把A、B、C、D四种金属浸在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种 原电池，若A、B相连时，阴离子移向A；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、 C相连时，A极减轻；D插入B的盐溶液中有B析出。则四种金属的活泼性顺 序由大到小排列为（ C） A．A>B>C>D B．A>C>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A
电解质：H2SO4溶液
②充电过程： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 接电源负极
阴极： PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- 还原反应
阳极：
接电源正极
PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ SO42-
A．当有22.4LO2被还原时，溶液中有4mol Li+向多孔碳电极移动 B．可将有机电解液改为水溶液 C．金属锂作正极，发生氧化反应 D．电池总反应为4Li+O2+2H2O=4LiOH
电解液使用非水液态有机电解质：LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基 碳酸酯（DMC）。
反应过程：充电时，Li＋从 钴酸锂 晶体中脱嵌，由 正 极回到 负 极，嵌入石 墨中。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向 正 极，嵌入钴酸锂晶体中，这样在放 电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互 转化。
2.判断电池优劣的主要标准
(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或 (W·h)·L－1。 (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 (3)电池可储存时间的长短。
2．把A、B、C、D四种金属浸在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种 原电池，若A、B相连时，阴离子移向A；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、 C相连时，A极减轻；D插入B的盐溶液中有B析出。则四种金属的活泼性顺 序由大到小排列为（ C） A．A>B>C>D B．A>C>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A
电解质：H2SO4溶液
②充电过程： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 接电源负极
阴极： PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- 还原反应
阳极：
接电源正极
PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ SO42-
A．当有22.4LO2被还原时，溶液中有4mol Li+向多孔碳电极移动 B．可将有机电解液改为水溶液 C．金属锂作正极，发生氧化反应 D．电池总反应为4Li+O2+2H2O=4LiOH
电解液使用非水液态有机电解质：LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基 碳酸酯（DMC）。
反应过程：充电时，Li＋从 钴酸锂 晶体中脱嵌，由 正 极回到 负 极，嵌入石 墨中。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向 正 极，嵌入钴酸锂晶体中，这样在放 电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互 转化。
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)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
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)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
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。
《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》ppt【人教版】1
化学电池 一次电池
二次电池
燃料电池
定义 例子
电池中的反应物质 进行一次氧化还原 反应并放电之后， 就不能再次利用．
又称充电电池或蓄电池 在放电后经充电可使电 池中的活性物质获得重 生，恢复工作能力，可 多次重复使用．
干电池：电池中的 电解质溶液制成胶 体，不流动，故称 干电池．
如：普通锌锰电池、
铅蓄电池、 锌银蓄电池、 镍镉电池、 锂离子电池
碱性锌锰电池、锌
银纽扣电池
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。
《化学电源》ppt【人教版】1优秀课 件（实 用教材 ）
小型高性能 燃料电池
《化学电源》ppt【人教版】1优秀课 件（实 用教材 ）
２、化学电池优点 （１）能量转换效率高，供能稳定可靠。 （２）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。 （３）易维护，可在各种环境下工作。
《化学电源》ppt【人教版】1优秀课 件（实 用教材 ）
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二、一次电池
干电池
普通锌锰电池
碱性电池
锌筒
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
)Z nN H 4 C l Z n C l2M n O 2 ,C (
反应类型 氧化反应
还原反应
《化学电源》ppt【人教版】1优秀课 件（实 用教材 ）
《化学电源》ppt【人教版】1优秀课 件（实 用教材 ）
减少污染 节约资源
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【人教版】化学电源PPT精美课件1
•
7．着力追求一种含蓄、凝练的意境。 海明威 曾经以 冰山来 比喻创 作，说 创作要 像海上 的冰山 ，八分 之一露 在上面 ，八分 之七应 该隐含 在水下 。露出 水面的 是形象 ，隐藏 在水下 的是思 想感情 ，形象 越集中 鲜明， 感情越 深沉含 蓄。另 外，为 使“水 下”的 部分深 厚阔大 ，他还 借助于 象征 的手法 ，使作 品蕴涵 深意。
•
8.围绕本专题的话题，通过组织讨论 ，要求 学生把 人生积 累和经 验带入 文本， 演绎自 己的认 识，与 文本化 为一体 ，在大 师的思 想沐浴 下真正 得到一 次精神 的洗礼 。最后 ，还可 要求学 生在鉴 赏文章 观点表 达充满 诗意的 基础上 ，也动 手用形 象隽永 的语言 来概括 对本板 块话题 的理性 认识， 并在交 流的过 程中升 华自己 的思想 。
优点
缺点
能量转换率超过80%,远高于普通 燃烧过程(能量转化率仅30%),有
利于节约能源.
输出电压较低,需串联 使用,体积较大
可组合成燃料电池发电站,排放 废弃物少,运行噪音低,被誉为”
绿色”发电站
由于要连续不断地攻击反应 物,排除生成物,因此,附属设备
多,不方便.
【人教版】化学电源PPT精美课件1
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一次电池
电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电后,就 不能再利用,称为一次电池,如普通锌锰干电池,碱性锌锰电 池,银锌纽扣电池等.
普通锌锰电池的化学反应实质:
锌筒
负极: Zn – 2e- = Zn2+
石墨棒
正极: 2MnO2+2NH4++2e-=2MnOOH+2NH3
第四章 第二节 化学电源
人教版高中化学《化学电源》完整版PPT1
馏水，以补充在使用过程中损失的水分， 【答案】B
15.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
延长其使用寿命。
（2）镍镉充电电池
密封、体积小、寿命长。镉（Cd）作负极， NiO（OH）作正极。以KOH作电解质。但镉有 毒。
（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。
定期请专业人员向铅蓄电池内加入蒸 【详解】(1)由上述分析可以知道,A为Na2O2 ,电子式为 ；
D．K+、Na+、NO3﹣、SO42﹣之间不反应，且为无色溶液，在溶液中能够大量共存，故D正确； D．金属晶体中阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔点越高，离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，所带电荷Na+＜ Mg2+＜Al3+，金属键强度：Na＜Mg＜Al，所以熔点：Na＜Mg＜Al，故D正确；故选D。
A. 4种
B. 8种
C. 16种
D. 32种
B．阳离子如果处于中间价态，则具有氧化性和还原性，如Fe2+是中间价态，所以既有氧化性又有还原性，故B错误；
答案选B。
使用燃料电池的汽车
燃料电池，负 极为燃料，正
极为氧气
1.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？
负极：H2 正极：O2 电解液:KOH溶液或稀硫酸
3、燃料电池
它是一种高效、环境友好的发电装置， 能量转化率较高，理论上可达到85%～90%。 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
使用燃料电池的汽车
【解析】
已知①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ∆H1②4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s，)由盖斯定律①-②，得：4Al（s）+2Fe2O3═2Al2O3（s）
15.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
延长其使用寿命。
（2）镍镉充电电池
密封、体积小、寿命长。镉（Cd）作负极， NiO（OH）作正极。以KOH作电解质。但镉有 毒。
（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。
定期请专业人员向铅蓄电池内加入蒸 【详解】(1)由上述分析可以知道,A为Na2O2 ,电子式为 ；
D．K+、Na+、NO3﹣、SO42﹣之间不反应，且为无色溶液，在溶液中能够大量共存，故D正确； D．金属晶体中阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔点越高，离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，所带电荷Na+＜ Mg2+＜Al3+，金属键强度：Na＜Mg＜Al，所以熔点：Na＜Mg＜Al，故D正确；故选D。
A. 4种
B. 8种
C. 16种
D. 32种
B．阳离子如果处于中间价态，则具有氧化性和还原性，如Fe2+是中间价态，所以既有氧化性又有还原性，故B错误；
答案选B。
使用燃料电池的汽车
燃料电池，负 极为燃料，正
极为氧气
1.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？
负极：H2 正极：O2 电解液:KOH溶液或稀硫酸
3、燃料电池
它是一种高效、环境友好的发电装置， 能量转化率较高，理论上可达到85%～90%。 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
使用燃料电池的汽车
【解析】
已知①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ∆H1②4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s，)由盖斯定律①-②，得：4Al（s）+2Fe2O3═2Al2O3（s）
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项目
电极
电解质
电 负极 极 反 正极 应
电池 反应
酸性锌锰干电池
碱性锌锰干电池
_锌__筒__作负极,_石__墨__作正极
氯化铵和氯化锌
氢氧化钾
Zn-2e- ==== Zn2+
Zn+2OH--2e- ==== ZnO+H2O
2
N
H
4
+2e-
====
2NH3↑+H2↑
MnO2+2H2O+2e- ==== Mn(OH)2+2OH-
【易错警示】规避原电池工作原理的3个失分点 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式,可以是导线连接两个电极,也可以是两 电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成 了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。
3.原电池原理的应用 (1)加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使化学反应速率_加__快__。如在 Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液构成原电池,化学反应速率加快。 (2)金属的防护 使被保护的金属制品作原电池_正__极__而得到保护。如要保护一个铁质的输水管 道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。 (3)比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时,一般作_负__极__的金属比作_正__极__的金属活泼。
(2)充电时——电解池
①阴极反应:_P_b_S_O_4_(_s_)_+_2_e_- _=_=_=_=__P_b_(_s_)_+__S_O_24__(_a_q_); ②阳极反应:_P_b_S_O_4_(_s_)_+_2_H_2O_(_l_)_-_2_e_-__=_=_=_=__P_b_O_2_(_s_)_+_4_H_+(_a_q_)_+__S _O_24_ (_a_q_); 放电时原电池的负极作充电时电解池的_阴__极。
第3节 原电池 化学电源
内容索引
考点1：原电池原理及应用 考点2：常见化学电源 高考新风向·命题新情境 课时精归纳·素养速提升 核心素养测评
考点1:原电池原理及应用 【核心知识自查】 1.原电池的概念、构成及反应本质 (1)把_化__学__能__转化为_电__能__的装置,其本质是发生了_氧__化__还__原__反应。 (2)原电池的构成条件
Zn+2NH4Cl ==== ZnCl2+2NH3↑+H2↑
Zn+MnO2+H2O ==== ZnO+Mn(OH)2
3.铅蓄电池——二次电池
铅蓄电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 (1)放电时——原电池
2PbSO4+2H2O
①负极反应:_P_b_(_s_)_+_S_O__24 _(_a_q_)_-_2_e_-_=_=_=_=__P_b_S_O__4(_s_)_; ②正极反应:P_b_O_2_(_s_)_+_4_H_+_(_a_q_)_+_S_O_24_ _(_a_q_)_+_2_e_- _=_=_=_=__P_b_S_O_4_(_s_)_+_2_H_2_O_(_l_);
(3)无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。
电极名称 电极材料 电极反应 电极质量
变化 反应类型 电子流向 盐桥中离 子移向
负极 _锌__片__ _Z_n_-_2_e_-__=_=_=_=__Z_n_2+_
正极 _铜__片__ _C_u_2_++_2_e_-__=_=_=_=__C_u_
池电流持续时间长
()
提示:√。有盐桥的原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区,化学能转化
为电能,电流稳定。
(6)把锌片和铜片用导线连起来,浸入食盐水中,不能形成原电池 ( ) 提示:×。发生了吸氧腐蚀形成原电池。
【题组训练过关】
考点2:常见化学电源 【核心知识自查】 1.化学电源的分类
2.锌锰干电池—— 一次电池
(4)10 mL浓度为1 mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的液 能减慢反应速率但又不影响氢气生成量 ( )
提示:×。加入CuSO4溶液与Zn发生置换反应:CuSO4+Zn ==== Cu+ZnSO4,生成的 Cu与Zn和盐酸构成原电池,会加快反应速率。
(5)按照同一原理设计原电池,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电
4.燃料电池
电极 溶液 回路 本质
两极为导体,且存在活动性差异 两极插入_电__解__质__溶液中
形成闭合回路或两极直接接触 看能否自发地发生_氧__化__还__原__反应
(3)以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型
2.原电池的工作原理(以铜锌原电池为例) (1)图解原电池工作原理
(2)以锌铜原电池为例,精析原电池工作原理
_减__小__
_增__大__
_氧__化__反应
_还__原__反应
由Zn沿导线流向Cu
盐桥含饱和KCl溶液,K+移向_正__极,Cl-移向_负__极
电极名称 盐桥作用
装置差异 比较
负极
正极
①连接内电路形成闭合回路。 ②维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。
原电池Ⅰ:温度升高,化学能转化为电能和热能,两极反应 在相同区域,部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低; 原电池Ⅱ:温度不变,化学能只转化为_电__能__,两极反应在不 同区域,Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定。
(4)设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 如根据反应2FeCl3+Cu ==== 2FeCl2+CuCl2设计的原电池为
【基础小题诊断】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)原电池装置中,溶液中的阴离子移向正极,阳离子移向负极 ( ) 提示:×。原电池装置中,溶液中的阴离子移向负极,阳离子移向正极。 (2)CaO+H2O ==== Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其 中的化学能转化为电能 ( ) 提示:×。该反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池。 (3)由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池中,正极反应为Cu-2e- ==== Cu2+ ( ) 提示:×。负极反应为Cu-2e- ==== Cu2+。