4.1 课时2 化学电源 课件（24页） 2025-2026学年人教版2019高中化学选择性必修1

(课件网) 化学电源 第四章 化学反应与电能 化学电源 学习目标 1、了解常见的化学电源，能运用原电池思维模型分析其工作原理，能用电极反应表示其中发生的化学反应，体会变化与守恒思想。 2、了解化学电源的发展史，能列举常见的化学电源；能从物质变化和能量变化的角度分析新型电池的研发和利用。 课堂导入 在现代生活、生产、科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。 思考与讨论 1、为什么电池的用途如此广泛呢？ 方便携带、易于维护，能量转换效率高，供能稳定可靠，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。 2、电池优劣的判断标准是什么？ ① 比能量 ② 比功率 ③ 电池的可储存时间的长短 除了特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池更易满足使用者的要求。 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：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。 化学电源 一、一次电池 因其电解质溶液制成不流动胶状，也叫干电池。 最早进入市场的实用干电池，其电解质溶液用淀粉糊固定化。 一、一次电池 1、普通锌锰干电池 石墨电极 二氧化锰 和炭黑 氯化铵、氯化锌 锌筒 + - 请同学们结合资料和示意图分析：电极反应中的还原剂和氧化剂、电极材料、离子导体。 【资料卡片】放电时发生的主要反应为： Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 Zn(NH3)2Cl2 + 2MnO(OH) 电极反应活性物质 还原剂： 氧化剂： 电极材料 负极： 正极： 离子导体 Zn MnO2 Zn 石墨棒 NH4Cl和ZnCl2混合物 负极： 正极： Zn – 2e- = Zn2+ 2MnO2+2NH4++2e- =Mn2O3+2NH3↑+H2O 一、一次电池 【思考】分析普通锌锰干电池长期占据市场和现在逐渐被替代的可能原因 优点：结构简单、价格低廉 缺点：①会发生自放电；②电解质糊状NH4Cl为酸性，会腐蚀电池的锌筒 且反应有H2生成，易造成电池膨胀及漏液现象。 Zn 石墨棒 NH4Cl MnO2 NH4Cl ZnCl2 A 一、一次电池 一、一次电池 2、碱性锌锰干电池 碱性锌锰干电池结构 金属外壳 离子型 导电隔膜 Zn粉和 KOH混合物 铜针 MnO2和 KOH混合物 【资料卡片】已知该电池总反应为： Zn+2MnO2+2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)2 电极反应 还原剂：Zn粉 氧化剂 ：MnO2 电极材料 负极：铜针 正极：金属外壳 离子导体 KOH、离子型导电隔膜 负极： 正极： Zn 2e + 2OH == Zn(OH)2 2MnO2 + 2e + 2H2O == 2MnO(OH) + 2OH 一、一次电池 3、锌银电池—纽扣电池 纽扣式银锌电池的总反应式为：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 电解质液为KOH溶液， 请写出的电极反应式。 正极： 负极： Zn＋2OH 2e ＝ Zn(OH)2 Ag2O＋2e ＋H2O ＝ 2Ag ＋2OH 二、二次电池 1、铅酸蓄电池 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。 二、二次电池 (1)放电时： 负极：_____； 正极：_____。 (2)充电时： 阴极：_____； 阳极：_____。 提醒�———� 充电时电极的连接，负接负作阴极，正接正作阳极。 总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。 Pb + SO42- - 2e- =PbSO4 PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- =PbSO4 + 2H2O PbSO4 + 2e- =Pb + SO42- PbSO4 + 2H2O - 2e ... ...