1.2 课时2 化学电源 课件(共18张PPT) 2025-2026学年鲁科版2019高中化学选择性必修1

(课件网) 化学电源 第1章 化学反应与能量转化 学习目标 01 能从宏观层面识别常见化学电源的类型、外形及应用场景，了解其性能特点；从微观角度理解化学电源内部电极反应中电子转移、离子迁移的过程，阐释化学电源工作原理。（宏观辨识与微观探析） 02 通过化学电源的实验现象、性能数据等证据，推理电极反应类型和产物；构建化学电源的认知模型，能运用该模型分析不同化学电源的工作机制，预测新情境下化学电源的性能。（证据推理与模型认知） 03 针对化学电源存在的问题，关注化学电源领域的前沿研究成果，尝试提出改进或开发新型化学电源的思路和方案，培养创新精神和实践能力。（科学探究与创新意识） 氢氧燃料电池 铅蓄电池 锌锰干电池 在生活中，你接触过这些电池吗？它们属于哪一类电池，你知道它们的工作原理及应用吗？ 一、化学电源 概念 化学电源是将化学能转化为电能的实用装置 化学电源的分类 (1)化学电源按其使用性质常分为如下三类： 一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。 二次电池：又称可充电电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。 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)化学电源按其电解质性质可分为 中性电池、酸性电池、碱性电池。 电极反应方程式： 负极： 正极： Zn – 2e- = Zn2+ 2MnO2+2NH4++2e- =Mn2O3+2NH3↑+H2O 反应总的方程式 2MnO2+2NH4++ Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+ (1)酸性锌锰干电池 常见的锌锰干电池分为酸性和碱性两种 锌锰干电池 石墨电极 二氧化锰和炭黑 氯化铵和氯化锌 锌筒 + - 一、化学电源 一、化学电源 常见的锌锰干电池分为酸性和碱性两种 锌锰干电池 (2)碱性锌锰干电池 负极(Zn)：Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O 正极(MnO2)：2MnO2 + 2H2O + 2e- = 2MnOOH + 2OH- 电池总反应：Zn + 2MnO2 + H2O = 2MnOOH + ZnO 锌粉和氢氧化钾 碱式氧化锰 碱式氧化锰 二氧化锰和石墨 优点：单位质量输出的电能多且储存时间长， 适用于大电流和连续放电。 一、化学电源 铅蓄电池 二氧化铅 铅 H2SO4 溶液 铅蓄电池的结构比较复杂，通常由若干个单电池串联而成。它以平行排列的铅、铅锑合金或铅钙合金栅板为主架，栅格中交替填充着铅和二氧化铅，电解质溶液为 H2SO4 溶液。 一、化学电源 铅蓄电池 Pb + SO42- - 2e- =PbSO4 正极： PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- =PbSO4 + 2H2O 负极： ①放电过程(原电池) 铅蓄电池充电的反应是放电反应的逆过程 ②充电过程(电解池) Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O PbSO4 + 2e- =Pb + SO42- 阴极： 阳极： PbSO4 + 2H2O - 2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- （接电源负极） （接电源正极） 一、化学电源 燃料电池 (1)特点：电池的正、负极反应物分别是氧化剂和燃料。 (2)工作原理：将反应物分别不断地输入电池的两极，通过燃料(如氢气)在负极发生氧化反应、氧化剂(如氧气)在正极发生还原反应，实现一个相当于燃烧反应的电池反应，将化学能转化为电能。 一、化学电源 燃料电池 (3)常见类型：除了氢气外，甲烷、甲醇和乙醇等也可用作燃料电池的负极反应物。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。它可以使用不同的电解质如KOH溶液、H3PO4溶液、熔融碳酸盐、固体电解质或质子交换膜等作为离子导体。 (4)优点：能量利用效率高、可连续使用、污染轻。 一、化学电源 活动·探究 ——— 制作一个简单的燃料电池 实验目的 利用所给试剂和仪器设计装置并进行实验，通过该装置将下列反应产生的化学能转化为电能。 实验用品 KOH 溶液，稀硫酸，K2SO4 溶液，石墨棒； 长颈漏斗，U 形管，橡胶塞，导线，电流表，电源。 一、化学电源 确定负极 确定正极 构成闭合回路 负极反应 ... ...