人教版化学选修四《化学电源》ppt课件(52页)
合集下载
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）
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
第二章 电化学基础
第二节 化学电源
第一课时
化学电池的分类
一次电池：
活性物质消耗到一定程度，就不能使用； 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池
二次电池：
放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫 充电电池或蓄电池
燃料电池：
衡量电池优劣的指标:
比能量:
电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
比功率：
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
❖
1．戏曲脸谱的审美之所以受到各门传 统艺术 的影响 ，是因 为戏曲 艺术综 合了多 门类传 统艺术 ，受到 各门传 统艺术 美学思 想的影 响。
❖
2．民间美术作品中的脸谱，与戏曲舞 台上的 脸谱大 多是相 同的， 而有时 不尽相 同的脸 谱图案 ，都是 自由发 挥和再 创造的 结果。
❖
10. 经过时间淘洗的经典之作，是不同 时期的 重要作 家倾其 心力与 才力创 作出来 的时代 精品
❖
11. 经过不同时期淘洗的经典之作是重 要的时 代精品 ，不同 时期的 作家倾 尽了心 力与才 力
感谢观看，欢迎指导！
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
3、银锌纽扣电池
总反应：Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag
［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极是Zn、正极是Ag2O 、电解质是KOH
负极：
Zn＋2OH－－2e－＝ZnO+H2O
正极：
Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
第二节 化学电源
第一课时
化学电池的分类
一次电池：
活性物质消耗到一定程度，就不能使用； 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池
二次电池：
放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫 充电电池或蓄电池
燃料电池：
衡量电池优劣的指标:
比能量:
电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
比功率：
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
❖
1．戏曲脸谱的审美之所以受到各门传 统艺术 的影响 ，是因 为戏曲 艺术综 合了多 门类传 统艺术 ，受到 各门传 统艺术 美学思 想的影 响。
❖
2．民间美术作品中的脸谱，与戏曲舞 台上的 脸谱大 多是相 同的， 而有时 不尽相 同的脸 谱图案 ，都是 自由发 挥和再 创造的 结果。
❖
10. 经过时间淘洗的经典之作，是不同 时期的 重要作 家倾其 心力与 才力创 作出来 的时代 精品
❖
11. 经过不同时期淘洗的经典之作是重 要的时 代精品 ，不同 时期的 作家倾 尽了心 力与才 力
感谢观看，欢迎指导！
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
3、银锌纽扣电池
总反应：Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag
［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极是Zn、正极是Ag2O 、电解质是KOH
负极：
Zn＋2OH－－2e－＝ZnO+H2O
正极：
Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(16张)ppt
人教版选修4 化学：4.2 化学电源 课件(共18张PPT)
课堂小结
1.先写总反应。 2.给总反应画双线桥。 3.按双线桥拆出两个 电极反应式的主干。 4.用电子守恒、电荷 守恒、原子守恒配平。
电解质的一大职能就 是传导阴阳离子！ 将阳离子从负极区 域传导到正极区域。 将阴离子从负极区 域传导到正极区域。
（一） 操 作 方 法
课后作业： 整理笔记，加强记忆。
⑴12、CH科3O学H家+预3O言2+，4K燃O料H电=2池K2将CO是32+16世H2纪O获得电力的重要途
⑵径正，极美：国3O已2＋计6划H将2O甲+1醇2e燃-=料12用OH于-；军事目的。一种甲醇燃料 负电极池：是2C采H用3O铂H或+1碳6O化H钨-－作12电e-极=2催C化O3剂2- +，1在2H稀2O KOH电解液
+4e一
正极区的PH值会发生怎样的变化？
负极区的PH值会发生怎样的变化？
整个电解质溶液的PH值会发生怎样的变化？
电解质溶液 是氢氧化钠
溶液
电解质的一大职能就是传导OH-！ 将OH-从负极区域传导到正极区域。
OH-
OH-选择性透过膜
燃料电池(连续电池)
甲烷燃料电池：
CH4+2O2=CO2+2H2O
电解质溶液 是稀硫酸
e-
+
e-
燃料电池(连续电池)
4e一
氢氧燃料电池：2H2+O2= 2H2O
请同学们总结：
+4e一
1电.先极写反总应反式应及。电池总反应式之间有哪些联系。
2哪.给个总对反你应来画说双，线最桥好。写！
3.按双线桥拆出两个电极反应式的主干。
4.用电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平。
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。
人教版化学选修4第四章第二节化学电源课件
负极：4Al -12e-=4Al3+
正极：3O2 + 6H2O +12e- = 12OH-
总反应：4Al +3O2 + 6H2O=4Al(OH)3
认识二次电池
又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得 再生。
铅蓄电池工作原理
铅蓄电池电极反应
放电
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 充电 2PbSO4(s)+2H2O(l)
碱性锌锰电池电极反应
电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH) +Zn(OH)2
负极材料 Zn
电解质溶液 KOH
正极材料 MnO2
负极： Zn-2e- +2OH- = Zn(OH)2
正极： 2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-
海水电池
1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池。该电池以取 之不尽的海水为电解液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。这 种海水电池的能量比"干电池"高20～50倍。该新型电池用于航海标志灯 已研制成功，只要把灯放入海水中数秒钟，就会发出耀眼的白光。
负极材料
Pb
电解质溶液
H2SO4
正极材料
PbO2
负极： Pb(s)+ SO42-(aq)-2e- = PbSO4(s)
正极： PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(aq)+2H
认识燃料电池
课堂实验
供气管
实验步骤： 1、观察仪器，连接装置。 2、在制氢瓶中倒入稀硫酸。 3、将导气管连接电池供气管，观察电压计、电流计指针的 变化。
正极：3O2 + 6H2O +12e- = 12OH-
总反应：4Al +3O2 + 6H2O=4Al(OH)3
认识二次电池
又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得 再生。
铅蓄电池工作原理
铅蓄电池电极反应
放电
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 充电 2PbSO4(s)+2H2O(l)
碱性锌锰电池电极反应
电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH) +Zn(OH)2
负极材料 Zn
电解质溶液 KOH
正极材料 MnO2
负极： Zn-2e- +2OH- = Zn(OH)2
正极： 2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-
海水电池
1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池。该电池以取 之不尽的海水为电解液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。这 种海水电池的能量比"干电池"高20～50倍。该新型电池用于航海标志灯 已研制成功，只要把灯放入海水中数秒钟，就会发出耀眼的白光。
负极材料
Pb
电解质溶液
H2SO4
正极材料
PbO2
负极： Pb(s)+ SO42-(aq)-2e- = PbSO4(s)
正极： PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(aq)+2H
认识燃料电池
课堂实验
供气管
实验步骤： 1、观察仪器，连接装置。 2、在制氢瓶中倒入稀硫酸。 3、将导气管连接电池供气管，观察电压计、电流计指针的 变化。
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共张PPT)PPT
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：
放电
Ag2O+Zn+H2O 充电 2Ag+Zn(OH)2
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-
第二章 电化学基础
第二节 化学电源
第一课时
化学电池的分类
一次电池：
活性物质消耗到一定程度，就不能使用； 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池
二次电池：
放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫 充电电池或蓄电池
燃料电池：
衡量电池优劣的指标:
比能量:
电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
比功率：
❖
2.写故事 一定要 有头有 尾,完整 地叙述 一件事 。要想 将故事 叙述完 整具体 ，各要 素必须 交代清 楚，揭 示故事 发展变 化的原 因和内 在联系 ，才能 使读者 对整个 故事有 全面完 整的印 象。
❖
3.当然, 各要素 交代清 楚了并 不是故 事就精 彩了。 故事不 能叙述 太简单, 看了开 头就能 猜出结 局;也 不能平 铺直叙 、平淡 无奇,否 则无法 引起读 者的阅 读兴趣 。
池各 式 各 样 的 纽 扣 电
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
一、一次电池(干电池)
普通锌锰电池
负极：Zn
正极：MnO2和C
电解质：NH4Cl
负极:
Zn-2e- = Zn2+
正极:
2NH4+ + 2e－+2MnO2＝ 2MnOOH + 2NH3↑
放电
Ag2O+Zn+H2O 充电 2Ag+Zn(OH)2
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-
第二章 电化学基础
第二节 化学电源
第一课时
化学电池的分类
一次电池：
活性物质消耗到一定程度，就不能使用； 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池
二次电池：
放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫 充电电池或蓄电池
燃料电池：
衡量电池优劣的指标:
比能量:
电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
比功率：
❖
2.写故事 一定要 有头有 尾,完整 地叙述 一件事 。要想 将故事 叙述完 整具体 ，各要 素必须 交代清 楚，揭 示故事 发展变 化的原 因和内 在联系 ，才能 使读者 对整个 故事有 全面完 整的印 象。
❖
3.当然, 各要素 交代清 楚了并 不是故 事就精 彩了。 故事不 能叙述 太简单, 看了开 头就能 猜出结 局;也 不能平 铺直叙 、平淡 无奇,否 则无法 引起读 者的阅 读兴趣 。
池各 式 各 样 的 纽 扣 电
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
一、一次电池(干电池)
普通锌锰电池
负极：Zn
正极：MnO2和C
电解质：NH4Cl
负极:
Zn-2e- = Zn2+
正极:
2NH4+ + 2e－+2MnO2＝ 2MnOOH + 2NH3↑
高中化学人教选修四课件：第4章 第2节 化学电源(共78张PPT)
总反应:
。
微思考 1 一次电池和二次电池有什么区别?
【答案】一次电池不可充电,二次电池可以充电,可以重复使用。
微思考 2 可充电电池的反应是可逆反应吗?
【答案】可充电电池有充电和放电两个过程,放电时的原理是原 电池,充电时的原理是电解池;放电时的负极反应和充电时的阴极反 应,放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆,因此总反 应在形式上也是互逆的,但因为互逆的反应是在不同条件下进行的, 所以并不属于可逆反应。
2Pb(s)+SO4 (aq)-2e-
PbSO4(s);
正极:
PbO2(s)+4H+(aq)+SO4
2-
(aq)+2e- PbSO4(s)+2H2O(l); 2PbSO4(s)+2H2O(l)。
总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) b.充电时 阴极:PbSO4(s)+2e2Pb(s)+SO4 (aq)
【解析】在锌锰干电池中,锌外壳是负极,石墨碳棒是正极,在外 电路中电子从锌外壳流向碳棒,电流的方向与电子的流向相反,电池 内部,阳离子向正极碳棒移动,故 A 项正确,B、C、D 三项均错误。 【答案】A
3.燃料电池是燃料(如 CO、H2、CH4 等)与氧气或空气起反应,将此反 应的化学能转化为电能的装置,电解质溶液通常是 KOH 溶液。下列 关于甲烷燃料电池的说法不正确 的是( ．．． A.负极反应式为 CH4+10OH--8e)。
(2)工作时,正极的电极反应式为 。 (3)工作时,电解质溶液的 pH (4)工作时,电解质溶液中阴离子移向 (5)电流方向从 极流向 极。 (填“增大”“减小”或“不变”)。 极。
人教版化学选修四4.2化学电源(17张)ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
减少污染 节约资源
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
【课堂练习】
1.如图所示，烧杯内盛水，铁
圈和银圈直接相连接，在接头
处用一根绝缘细线吊住使之平
衡，小心地向烧杯中央滴入
CuSO4溶液，一段时间后可观察到的现象是 A.两圈仍保持平衡 B.铁圈向下倾斜
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
碱性锌-锰干电池
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
电解质： KOH
负极：——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH + 2OH-
负极
正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O 2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH2H2 +4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
正极：_____________________。
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
1．戏曲脸谱的审美之所以受到各门传 统艺术 的影响 ，是因 为戏曲 艺术综 合了多 门类传 统艺术 ，受到 各门传 统艺术 美学思 想的影 响。
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。
人教版选修四高中化学化学电源PPT课件
在照相机中使用的锂……
人教版选修四高中化学化学电源PPT课 件
人教版选修四高中化学化学电源PPT课 件
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。
人教版选修四高中化学化学电源PPT课 件
• ①放电过程——原电池
负极：氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极：还原反应
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
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？
• 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。
Байду номын сангаас
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
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
人教版选修四高中化学化学电源PPT课 件
人教版选修四高中化学化学电源PPT课 件
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。
人教版选修四高中化学化学电源PPT课 件
• ①放电过程——原电池
负极：氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极：还原反应
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
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？
• 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。
Байду номын сангаас
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
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
人教版高中化学选修4第4章第2节《化学电源》ppt课件
价格低廉 ，又可以循环使用。 __________ 废弃电池，污染环境 。 比能量低 、_______ 笨重 ，______________________ 缺点：__________
_______ 为燃料， __________ 为氧化剂，
铂作电极，当用 KOH 溶液为电解液，电极反应、电池反应分 别为：
2H2－4e－＋4OH－===4H2O 负极：______________________________； －＋2H O===4OH－ O ＋ 4e 2 2 正极：______________________________ ；
2H2＋O2===2H2O 总反应式：__________________________ 。
5．碱性锌锰电池
MnO2 锌片 碱性锌锰电池的负极是__________ ，正极是__________ ， KOH 电解质是__________ ，其电极反应为： Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 负极：__________________________________ ； 2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－ 正极：___________________________________________ ； Zn＋2MnO2＋2H2O=== 2MnOOH＋ 总反应方程式为： _________________________________ Zn(OH)2 __________________ 。 比能量 和____________ 可储存时间 普通锌锰 电池性能好， 特点： 比__________ ________
正极反应、负极反应产物根据题意或化学方程式确定，也
要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。
2．电极反应式的书写类型 (1)根据装置书写电极反应式 ①先分析题目给定的图示装置，确定原电池的正负极上的 反应物质。 ②电极反应式的书写 负极：活泼金属或 H2 失去电子生成阳离子；若电解质溶 液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极 反应式。如铅蓄电池，负极：Pb＋SO2 4 －2e ===PbSO4。
人教化学选修4第四章 第二节 化学电源 课件 (共17张PPT)
当正、负极电极反应式同时书写时，最好满足得失 电子守恒，给人"完整完美"之感，同时也便于加和写 总反应式.
再思考：
以乙烷（C2H6）燃料电池为例，在碱性介质中能否快 速地写出负极的电极反应式？并总结特殊的书写方法。
一般方法
先写总反应式（离子方程式）
再写正极反应式（易写） O2（H+）生成H2O 【O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O】 O2（OH-）生成OH- 【O2 + 2H2O +4e- = 4OH-】 总反应式 - 正极反应式 = 负极反应式
活动二 答案 （1）正极：电极b （2） 负 （3）总反应式：
C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O 正极： 3O2 + 12e- = 6O2-
负极:
C2H4 - 12e- + 6O2- = 2CO2 + 2H2O
针对于活动二，请回答：
燃料电池在不同的介质中传导的离子是不同的，有何 不同？你是如何“解读”的？
燃料电池电极反应式的书写
《
也哪敢随 即把追随 会怕爱风 使浩逐风
奔
有遇敢飞 再瀚雷奔 默见做翔 小的和跑 契再勇有 的海闪自
跑 》
的大敢梦 帆洋电由
目的闯作 也装的是
光风一翅 能进力方
险闯膀 远我量向
再
航胸
大
膛
的
浪
氧化还原反应特殊的考点分布------
燃料电池正、负极电极反应式的书 写
O2往正极通的,负氧正还。
➢⑤正负极电极反应式要满
足得失电子守恒，便于
“加和”写总反应式
➢④酸性介质中，碳元素生 成CO2，碱性介质中，碳元素 生成CO32-
再思考：
以乙烷（C2H6）燃料电池为例，在碱性介质中能否快 速地写出负极的电极反应式？并总结特殊的书写方法。
一般方法
先写总反应式（离子方程式）
再写正极反应式（易写） O2（H+）生成H2O 【O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O】 O2（OH-）生成OH- 【O2 + 2H2O +4e- = 4OH-】 总反应式 - 正极反应式 = 负极反应式
活动二 答案 （1）正极：电极b （2） 负 （3）总反应式：
C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O 正极： 3O2 + 12e- = 6O2-
负极:
C2H4 - 12e- + 6O2- = 2CO2 + 2H2O
针对于活动二，请回答：
燃料电池在不同的介质中传导的离子是不同的，有何 不同？你是如何“解读”的？
燃料电池电极反应式的书写
《
也哪敢随 即把追随 会怕爱风 使浩逐风
奔
有遇敢飞 再瀚雷奔 默见做翔 小的和跑 契再勇有 的海闪自
跑 》
的大敢梦 帆洋电由
目的闯作 也装的是
光风一翅 能进力方
险闯膀 远我量向
再
航胸
大
膛
的
浪
氧化还原反应特殊的考点分布------
燃料电池正、负极电极反应式的书 写
O2往正极通的,负氧正还。
➢⑤正负极电极反应式要满
足得失电子守恒，便于
“加和”写总反应式
➢④酸性介质中，碳元素生 成CO2，碱性介质中，碳元素 生成CO32-
人教化学选修4第四章 第二节 化学电源 课件 (共18张PPT)
2020/6/11
10
(三)燃料电池
航天技术上使用的一种电 池，它具有高能、轻便、 H2 不污染环境等优点。用Pt 做电极，KOH溶液做电 解液，因其反应与氢氧燃 烧相似，故称为氢氧燃烧 电池。请写出各电极的电 极反应。
Pt电极
O2
KOH
氢氧燃料电池模拟
写出各电极的电极反应
2020/6/11
11
氢氧燃料电池电极反应总结
负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
2020/6/11
9
练习:氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会 产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应是：
据此判断下列叙述正确的是（ C、D ） A、电池放电时，电池负极周围溶液pH不断增大 B、电池放电时，镍元素被氧化 C、电池充电时，氢元素被还原 D、电池放电时，H2是负极
继续使用的化学电 电池、银-锌蓄电池、
池
锂电池
将燃料燃烧的化学 氢氧燃料电池、铝-
能直接转变成电能 空气燃料电池、熔
的电池
融盐燃料电池
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/6/11
2
(一) 一次电池
锌筒
1、干电池(普通锌锰电池）
电池符号 （-）Zn | NH4Cl | C（+）
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等糊状物
2、碱性锌-锰干电池 电池符号
电池反应：
（-）Zn | KOH | C（+）
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
该电池的正负极材料和电解质．
4.2化学电源课件(人教新课标选修4)
正极反应
总反应
O2+4e—+4H+==2H2O
2H2+O2==2H2O
O2+4e—+2H2O==4OH—
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。 （2）污染小，被誉为“绿色”发电站。
要点一： 化学电源电极反应式的书写 1.根据装置书写电极反应式 （1）先分析题目给定的图示装置，确定原电池的正负极上的反应 物质。 （2）电子反应的书写 ①负极：活泼金属或H2失去电子生成阳离子；若电解质溶液中的 阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。 如铅蓄电池， 2－ SO 4 负极：Pb+ —2e—==PbSO4。 ②正极：阳离子得到电子生成单质或O2得到电子，若反应物是O2，则有 以下规律： 电解质是碱性或中性：O2+2H2O+4e-==4OH电解质是酸性：O2+4H++4e-==2H2O
【例2】 生产铅蓄电池时，在两极板上的铅锑合金棚架上均匀涂上膏 状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是
PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
下列对铅蓄电池的说法错误的是（ ） A.理论上需要定期补充硫酸 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 2－ SO 4 ==PbSO Pb-2e-+ 4 D.工作时电解质溶液的密度减小 解析：铅蓄电池在工作时相当于原电池，发生氧化反应的物质是负极，发 生还原反应的物质是正极，所以Pb是负极，PbO2是正极；在工作时，负 2－ 2+ 2+ SO 极发生的反应是铅失去电子生成Pb ，Pb 与溶液中的 生成PbSO 4 4 沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，理论上不需要定期补 充硫酸，A错误。工作时，不断生成PbSO4，所以电解质溶液的密度减小。 答案：A。
《化学电源》人教版高二化学选修4PPT课件
二、一次电池
4、锂电池（非水有机溶剂电解液） 负极：2Li - 2e- = 2Li+， 正极：I2 + 2e- = 2I-， 总反应：2Li + I2 = 2LiI
跟其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储 存寿命长。为什么？
与作负极材料的金属相比较，相同质量时锂提供电子数最多。
锂离子电池
燃料电池
氢氧燃料电池
一、化学电池的分类
化学电池
一次电池
二次电池
燃料电池
定义
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．
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．
氧化反应
充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
铅蓄电池的充放电过程： Pb+PbO2+2H2SO4 放充电电2PbSO4+2H2O 人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电
三、二次电池
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、笨重、废弃电池污染环境 其它二次电池 镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……
练习
1.镁条和铝片为电极，并用导线连接同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的
是( B )
A.镁条作负极，电极反应：Mg-2e-====Mg2+
B.铝片作负极，电极反应：Al+4OH--3e-==== C.电流从Al电极沿导线流向Mg电极
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
融盐燃料电池
干电池（一次电池）
普通锌锰电池
碱性电池
锂离子电池
铅蓄电池
镍 镉 电 池
镍氢电池
（铅蓄电池）
燃料电池
小型高性能燃料电池
（微型氢氧燃料 电池）
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量
的电压的电池及电池组 ④使用方便，易于维护，并可在各种环
更适合使用者的需要。
(一) 一次电池
1、干电池(普通锌锰电池）
干电池用锌制桶形外壳作 负极，位于中央的顶盖有 铜帽的石墨作正极，在石 墨周围填充NH4Cl、 ZnCl2和淀粉作电解质溶 液填，充还MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生 极化现象。电极总的反应式为：
4NH4Cl+2Zn+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O
电池中的什么成分起了作用？ MnO2
碱性锌-锰干电池
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极：——Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电解质：KOH
化学电源的分类
类型
含义
示例
只能使用一次，不 酸（或碱）性锌-锰
一次电池 能充电复原继续使 干电池、银-锌纽扣
用的化学电池
电池、
二次电池 燃料电池
放电后能充电复原 铅蓄电池、镍-镉蓄 继续使用的化学电 电池、银-锌蓄电池 池
将燃料燃烧的化学 氢氧燃料电池、铝-
能直接转变成电能 空气燃料电池、熔
的电池
压将金的属计导线量接单通的位一叫瞬做间，伏伏特特感，到简满嘴称的伏咸，味。 符能产号生V电这。流些。实比伏验如特证我想明，，们只两手要种能金电把属筒这在种一里电定的流的电引条出件池来下的，就
电就能压大是有作1.用5伏。 特，我们家里的电灯的
电“伏压特是电伏堆特22”经0的过伏电反特池复，实。这验就，是终在于铜发板明和了锌被板后中人间称夹做
上卡纸和用盐水浸过的布片，一层一层堆起来的蓄
电池。这种电池，今天仍然在使用着
问题讨论
1、通过日常生活的学习，你知道哪些电池？ 其中哪些属于化学电池？
2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？
3、判断电池的优劣标准主要是什么？
4、目前化学电池主要分为哪几大类？产生 电能的基本原理是什么？各自有什么特点？
干电池
普通锌锰干电池：（-）Zn ZnCl2、NH4Cl（糊状） 石墨(ＭnO2)(+） 负极: Zn－2e-＝Zn2＋ 正极: 2NH4+＋2e-＝2NH3↑＋H2 ↑
总电池反应方程式 ：2NH4Cl＋Zn＝ZnCl2＋2NH3↑＋H2↑ 缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液
改进后碱性锌锰电池的优点： 电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。 Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 二氧化锰的用途
练：写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程
式。
Zn-2e-=Zn2+
负极————2—N—H—4++—2—e-—=—2N—H—3—+H—2—
正极————————————————
总反应——Z—n+—2—N—H—4+—=—Zn—2—++—2—N—H—3+H2
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？ __锌__筒__变__软__，__电__池__表__面__变__得__不__平__整_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
2、迷你型电池
HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、心率调节器
3、锂电池
锂电池：（-）Li（S） LiI（晶片） I2(+） 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-+2S。
境下工作
衡量电池优劣的指标:
❖ 比能量：电池单位质量或单位体积所能输 出电能的多少，符号(W·h)/kg ,(W·h)/L
❖ 比功率：电池单位质量或单位体积所能输 出功率的大小，符号W/kg ,W/L
❖ 储存时间：电池的可储存时间的长短
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，
①放电过程
负极：Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s) 氧化反应
正极：
PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =2PbSO4 (s)
的金属接触产生的电流，才使蛙腿的肌肉充电
而收缩。为了证明自己的发现是正确的，伏特
决定更深入地了解电的来源。
发明电池的故事
一天，他拿出一块锡片和一枚银币，把这两
种金属放在自己的舌头上，然后叫助手将金属导线
把它们连接起来，刹时，他感到满嘴的酸味儿。
为接着了，纪他将念银他币的和锡贡片献交换，了人位置们，把当电助手
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。
(二)二次电池
铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池 ……
➢铅蓄电池
1)正负极材料
正极：PbO2 负极：Pb 电解质：H2SO4溶液
2)工作机制
铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应 分为放电和充电两个过程
第四章 电化学基础 第二节 化学电源
原电池的组成
组 成负 极
正极
电解质
电极材料 相对活泼 的金属
电子流向 流出电子
氧化反应 反应类型
相对不活泼的
金属（或能导 电的非金属） 酸、碱
流入电子
或盐的 溶液
还原反应
锂电池
干电池
叠层电池
钮扣电池
手机电池
小型高性能 燃料电池
摄像机 专用电池
笔记本电脑 专用电池
“神六”用 太阳能电池
发明电池的故事
伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的
物理学家。
有一天，伏特看了一位名叫加伐尼的解
剖学家的一篇论文，说动物肌肉里贮存着电，
可以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论
文，伏特非常兴奋，便决定亲自来做这个实验。
他用许多只活青蛙反复实验，终于发现，实际
情况并不像加伐尼所说的那样，而是两种不同