新人教版化学选修4第四章第二节第一课时《化学电源》

碱性电池
锌筒
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
)Zn NH4Cl ZnCl2 MnO2 , C(
负极（Zn）：Zn – 2e- = Zn2+ 正极 （MnO2和C）：
2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH
普通锌-锰干电池的结构
电池总反应：
a极 b极
稀H2SO4
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
用途广泛的电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池
纽扣电池
摄 像 机 专 用 电 池
各 式 各 样 的 纽 扣 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 锌银纽扣电池 铅蓄电池
Zn 2MnO2 2NH4Cl 2MnOOH Zn( NH3 )2 Cl2
氢氧化氧锰
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
3、碱性锌-锰干电池 电解质： 电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
KOH
负极：——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极：——MnO2 2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOOH+2OH单位质量的电极材 料放出电能的大小
练习2：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高 能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式
和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为
2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反 应可表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式 -+4H+=2H O O +4e 2 。碱式电池的电解质是碱， 为 2 其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应 可表示为 2H2-4e-+4OH-=4H2O 。
H2 O
CH4
KOH溶液
O2
。
ຫໍສະໝຸດ Baidu少污染
节约资源
作业：
书写今天学过的电池的电极反应式及总方程
式
练习3:氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用 方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往 往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写 出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池 中a极的电极反应式： a b CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O
，
此时电池内总的反应式:
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
化学电池 二次电池 银锌蓄电池
锂离子电池 燃料电池 氢氧燃料电池等
1.锌银钮扣电池
电极分别为Ag2O和Zn 电解质溶液为KOH
负极：Zn +2OH－-2e- =ZnO+H2O
正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 总反应： Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
2、普通干电池
普通锌锰电池
氢氧燃料电池
酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+
正极： O2+4H++4e-==2H2O 总反应：2H2+O2==2H2O 碱性电解质 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
书写电极反应式应注意以下几点：
1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应， 总反应减去一极反应即得到另一极反应；

铅蓄电池的充放电过程：
Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O
放电
铅蓄电池 用途：
电动自行车、汽车、发电站等都要用到它
优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、
安全可靠、价格低廉 主要缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
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……）
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 D 外电路中每通过02 mol电子，锌的质量理论上减 小 65 g
2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产 物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以 CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）； 3．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结合成 H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH－；
练习1: 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：
第四单元 化学能与电能的转化 第二节
化学电源
学与问
1、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
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
形形色色的电池
A
Cu Zn
H2 O
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
可充电电池也称为二次 ____电池， 放 电和_____ 充 电， 可以反复_____ 是电池发展的一个重要方向。
铅蓄电池
锂电池
二次电池———
铅蓄电池
①放电过程 负极：氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极：还原反应 PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4 +2H2O 放电过程总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O ②充电过程 阴极(接电源负极)：还原反应 PbSO4+2e-=Pb+SO42阳极(接电源正极)：氧化反应 2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4