人教版化学选修四-化学电源
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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）
新人教版选修4-化学电源教案
第二節化學電源一、化學電池的種類化學電池：借助於化學能直接轉變為電能的裝置。
化學電池的主要部分是電解質溶液，和浸在溶液中的正極和負極，使用時將兩極用導線接通，就有電流產生，因而獲得電能。
化學電池放電到一定程度，電能減弱，有的經充電復原又可使用，這樣的電池叫蓄電池，如鉛蓄電池、銀鋅電池等；有的不能充電復原，稱為原電池，如乾電池、燃料電池等。
下麵介紹化學電池的種類：1．乾電池：普通鋅錳乾電池的簡稱，在一般手電筒中使用鋅錳乾電池，是用鋅皮製成的鋅筒作負極兼做容器，中央插一根碳棒作正極，碳棒頂端加一銅帽。
在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，並用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和澱粉等調成糊狀作電解質溶液；電池頂端用蠟和火漆封口。
在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和澱粉糊作電解質，還填有MnO2作去極化劑(吸收正極放出的H2，防止產生極化現象，即作去極劑)，澱粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩個電極的遷移速率。
電極反應為：負極 Zn－2 e-＝Zn2+正極 2＋2 e-＝2NH3＋H2H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O正極產生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝[Zn(NH3)4]2+乾電池的總反應式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋Mn2O3＋H2O或 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O 正極生成的氨被電解質溶液吸收，生成的氫氣被二氧化錳氧化成水。
乾電池的電壓1.5 V —1.6 V。
在使用中鋅皮腐蝕，電壓逐漸下降，不能重新充電復原，因而不宜長時間連續使用。
這種電池的電量小，在放電過程中容易發生氣漲或漏液。
而今體積小，性能好的鹼性鋅—錳乾電池是電解液由原來的中性變為離子導電性能更好的鹼性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增加，使放電電流大加幅度提高。
鹼性乾電池的容量和放電時間比普通乾電池增加幾倍。
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源PPT(共16页)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
书写电极反应式应注意以下几点：
1．确定原电池的正负极，弄清正负极上发生 反应的物质； 2. 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；
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
阳极：
2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq)
氧化反应 充电过程总反应：
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 铅蓄电池的充放电过程：
放电
2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
3)优缺点简析
缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉
➢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……
❖
3．搭建电子商务平台，促进供应链金 融的高 效发展 ，解决 融资流 程中原 始信息 不对称 造成的 融资和 担保困 难等问 题，深 化与小 微企业 的合作 。
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
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。
人教版高中化学选修四4.2--化学电源(共29张PPT)
_C_H__4+__1_0_O_H__--_8_e_-=_C_O__32_-+__7_H_2_O
ab
此时电池内总的反应式 ：
C_H__4+_2_O__2+__2_K_O_H_=_K__2C_O__3+_3_H__2O_
b极：2O4
O2 KOH溶液
化学电源
3、锂电池
锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用 廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称 PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其 浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：
负极的反应：Li - e- = Li + 正极的反应：Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应：Li + MnO2 = LiMnO2
三、燃料电池
（2）不同类型的氢氧燃料电池 ① 酸性
负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O
②碱性
负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
化学电源
习题导第学23 页
6、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+ ，则其正极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O
ab
此时电池内总的反应式 ：
C_H__4+_2_O__2+__2_K_O_H_=_K__2C_O__3+_3_H__2O_
b极：2O4
O2 KOH溶液
化学电源
3、锂电池
锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用 廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称 PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其 浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：
负极的反应：Li - e- = Li + 正极的反应：Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应：Li + MnO2 = LiMnO2
三、燃料电池
（2）不同类型的氢氧燃料电池 ① 酸性
负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O
②碱性
负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
化学电源
习题导第学23 页
6、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+ ，则其正极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O
人教版化学选修四-化学电源
氢氧燃料电池
介质 酸性
中性
电池总反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 负极
正极 负极 正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
碱性
2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
照相机、计算器和其他微型电子仪器。
3.锂电池
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 。
锂电池
用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、 宽工作温度、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。
放电
充电
电能
铅蓄电池工作原理
放电过程 负极： Pb(s) + SO42-(aq)-2e- ====PbSO4(s) 正极： PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- ====PbSO4(s)+2H2O(l) 还原反应 放电过程总反应 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l) 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 氧化反应
放电 充电 放电 充电
2Ni (OH)2 + Cd(OH)2
2Ni(OH)2
高中化学选修四《化学电源》人教版
Page 11
一、化学电池与其他能源相比较有
1.电池分类 那些优点？
化学电池
定义
举例
一次电池
电池中的活性物质消耗到 一定程度就不能使用。
普通锌锰电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池
二次电池 三次电池
又称充电电池或蓄电池，放 铅蓄电池
电后可以再充电使活性物质 锌银蓄电池
获得再生
锂离子电池
又称连续电池，是一种连续 性的将燃料和氧化剂的化学
纽扣电池
Page 15
普通干电池
正极
碳棒 锌皮 纸隔板
负极 二氧化锰 石墨
氯化锌和氯化 铵的糊状物
普通锌锰干电池
Page 16
碱性锌锰电池
电池符号:
(-)Zn|KOH(7~9mol·dm-3) | MnO2| C(+)
电极反应：
Zn(s)+2OHn (aq)=ZnO(s)+H2O(l)+2e-
电池反应:
高中化学选修四4 .2 《化学电源》人教版( 共3 9 张PPT )
充电
2PbSO4 +2H2O
Pb+PbO2 +2H2SO4
放电
铅蓄电池的充放电程度，可用测定硫酸密 度的方法来判断。
铅蓄电池的缺点：笨重、抗震动性差、易
溢出酸液等。
高中化学选修四4 .2 《化学电源》人教版( 共3 9 张PPT )
放电时的两极反应： 负极(A极)
PbO
2
+SO
24
=PbSO
4
+2e-
正极(B极)
PbO2 +4H+ +SO42+ +2e- =PbSO4 +2H2O
一、化学电池与其他能源相比较有
1.电池分类 那些优点？
化学电池
定义
举例
一次电池
电池中的活性物质消耗到 一定程度就不能使用。
普通锌锰电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池
二次电池 三次电池
又称充电电池或蓄电池，放 铅蓄电池
电后可以再充电使活性物质 锌银蓄电池
获得再生
锂离子电池
又称连续电池，是一种连续 性的将燃料和氧化剂的化学
纽扣电池
Page 15
普通干电池
正极
碳棒 锌皮 纸隔板
负极 二氧化锰 石墨
氯化锌和氯化 铵的糊状物
普通锌锰干电池
Page 16
碱性锌锰电池
电池符号:
(-)Zn|KOH(7~9mol·dm-3) | MnO2| C(+)
电极反应：
Zn(s)+2OHn (aq)=ZnO(s)+H2O(l)+2e-
电池反应:
高中化学选修四4 .2 《化学电源》人教版( 共3 9 张PPT )
充电
2PbSO4 +2H2O
Pb+PbO2 +2H2SO4
放电
铅蓄电池的充放电程度，可用测定硫酸密 度的方法来判断。
铅蓄电池的缺点：笨重、抗震动性差、易
溢出酸液等。
高中化学选修四4 .2 《化学电源》人教版( 共3 9 张PPT )
放电时的两极反应： 负极(A极)
PbO
2
+SO
24
=PbSO
4
+2e-
正极(B极)
PbO2 +4H+ +SO42+ +2e- =PbSO4 +2H2O
人教版化学选修四-4.2化学电源
(2)工作原理
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 负极：
； 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ ； 正极： 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 。 (3)特点：比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提 高，适用于大电流和连续放电。
2．银锌电池 (1)纽扣式银锌电池的构造
知识点一 各种化学电源 【典例 1】 ( ) A．化学电池只能将化学能转化为电能 B．燃料电池能将全部化学能转化为电能 C．银锌电池比能量大，电压稳定，储存时间长 D．一次电池包括干电池和蓄电池
答案：C
下列有关化学电池的说法中正确的是
变式训练 1
电池是人类生产和生活中的重要能量来
源， 各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 下 列有关电池的叙述正确的是( )
物质 B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电 池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用 C．乙醇燃料电池的电解质常用 KOH，该电池的负极 反应为 C2H5OH－12e－＋12OH－===2CO2↑＋9H2O D ． 甲 烷 燃 料 电 池 的 正 极 反 应 为 O2 ＋ 2H2O ＋ 4e － 正确解法：C ===4OH－
四、燃料电池 1．燃料电池的工作原理 (1)连续地将 燃料 (如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气 等液体或气体)和 氧化剂 的化学能直接转换成电能。 (2)电极材料本身
不参与 氧化还原反应。
(3)工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极 上不断地进行反应，生成物不断地被排除。 2．燃料电池的优点 (1)能量转化率高 燃料电池的能量转化率超过 80% ， 普通燃烧过程能量 转化率仅 30% 多。 (2)污染 小 。
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负 极：Zn-2e-====Zn2+ 正 极：2NH4++2e-+2MnO2====Mn2O3+2NH3↑+H2O 总反应：
Zn + 2NH4++2MnO2====Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O
普通锌锰电池
优点：制作简单、价格便宜。
缺点：放电时间短，电压下降快。
（2）碱性锌锰电池：活性物质为KOH和淀粉糊，做电 解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：
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
摄
各
像
式
机
各
专 用
池
样 的
电
纽
池
扣
电
普通锌锰电池ຫໍສະໝຸດ 镍氢电池镍 镉 电 池碱性电池
锂离子电池
小型高性能燃料电池
电池发明的小故事
（意大利生物 学家伽伏尼）
1791年他在解剖时在实验 室将悬有去了皮的青蛙腿的 铜钩挂在铁架台上，发现蛙 腿会有肌肉抽搐的现象。伽 伏尼认为动物的组织会产生 电流，而金属是传递电流的
负 极：Zn-2e-+2OH- ====Zn(OH)2 正 极：2MnO2+2e-+2H2O====2MnOOH+2OH-
氢氧化氧锰
总反应：Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2
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。
2、银锌电池
总反应式:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2 电极反应式:
负极: Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2 正极: Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH电解液: KOH溶液
优点：电池比能量大、电压稳定，储存时间长。适宜 小电流连续放电，常制成纽扣式微型电池，广泛用于 电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。
3、锂电池
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 。
锂电池
用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳 定电压、宽工作温度、高使用寿命，广泛应用于军 事和航空领域。
放电
化学能
电能
充电
放电过程
铅蓄电池工作原理
负极：
Pb(s) + SO42-(aq)-2e- ====PbSO4(s) 氧化反应
正极：
PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- ====PbSO4(s)+2H2O(l)
放电过程总反应
还原反应
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l) 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换 成电能的化学电池，如氢气、甲醇、天然气、煤气与氧 气组成燃料电池。
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、不同容量的电池及电
池组； ④使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。
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
2PbSO4(s)+2H2O(l)
放电 充电
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
优缺点简析 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全
可靠、价格低廉
其他二次电池 镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物 锂离子蓄电池……
镉镍电池与氢镍电池：
锂电池的特点及用途
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。锂电池的比能量高电压高，工 作温度宽。由于锂电池性能优异，广泛应用于 军事和空间领域，民用领域以微小功率为主， 例如用作电脑、手表、照相机、心脏起搏器等 的电源
二、二次电池
铅蓄电池
的多少。单位：(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。单位：W/kg,W/L 储存时间：电池的可储存时间的长短
一、一次电池
放电之后不能充电(内部的氧化还原反应不可逆)
1、锌锰电池
碱性锌锰电池
普通锌锰电池
锌锰电池工作原理
（1）普通锌锰电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊，做 电解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
思考： 在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你
知道电池的其他应用吗？ 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换 为电能的装置
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
导体。
他从独特的角度认为电流 是由两种不同的金属产生的， 经过一系列的实验，终于在 1800年成功研制了世界上 第一个能产生稳定电流的电 （法国物理学家、 池（见下图）。 化学家伏特）
化学电池的组成
组成 电极材料
电极上发生 反应的物质
电子流向
负极
正极
电解质
能导电的物质
还原性较强 的物质（大 多是金属电
充电过程
接电源负极 阴极 PbSO4 (s) +2e-====Pb(s) + SO42-(aq) 还原反应
接电源正极
阳极 PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-====PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-
(aq) 充电过程总反应：
氧化反应
2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 铅蓄电池的充放电过程：
镉镍电池总反应：
放电
Cd+ 2NiO(OH) +2 H2O 充电 2Ni (OH)2 + Cd(OH)2 氢镍电池总反应：
放电
2H2+ 2NiO(OH) 充电 课后思考：
2Ni(OH)2
根据上面所给的总方程式，你能写出各极发生的
反应方程式吗？
三、燃料电池
极本身）
流出电子
氧化性较强 的物质
流入电子
酸、碱、 盐溶液 或熔融 液
反应类型
氧化反应
还原反应
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，其 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池，如锌锰电 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，如铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电 池、锌银电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池；
Zn + 2NH4++2MnO2====Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O
普通锌锰电池
优点：制作简单、价格便宜。
缺点：放电时间短，电压下降快。
（2）碱性锌锰电池：活性物质为KOH和淀粉糊，做电 解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：
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
摄
各
像
式
机
各
专 用
池
样 的
电
纽
池
扣
电
普通锌锰电池ຫໍສະໝຸດ 镍氢电池镍 镉 电 池碱性电池
锂离子电池
小型高性能燃料电池
电池发明的小故事
（意大利生物 学家伽伏尼）
1791年他在解剖时在实验 室将悬有去了皮的青蛙腿的 铜钩挂在铁架台上，发现蛙 腿会有肌肉抽搐的现象。伽 伏尼认为动物的组织会产生 电流，而金属是传递电流的
负 极：Zn-2e-+2OH- ====Zn(OH)2 正 极：2MnO2+2e-+2H2O====2MnOOH+2OH-
氢氧化氧锰
总反应：Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2
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。
2、银锌电池
总反应式:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2 电极反应式:
负极: Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2 正极: Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH电解液: KOH溶液
优点：电池比能量大、电压稳定，储存时间长。适宜 小电流连续放电，常制成纽扣式微型电池，广泛用于 电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。
3、锂电池
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 。
锂电池
用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳 定电压、宽工作温度、高使用寿命，广泛应用于军 事和航空领域。
放电
化学能
电能
充电
放电过程
铅蓄电池工作原理
负极：
Pb(s) + SO42-(aq)-2e- ====PbSO4(s) 氧化反应
正极：
PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- ====PbSO4(s)+2H2O(l)
放电过程总反应
还原反应
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l) 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换 成电能的化学电池，如氢气、甲醇、天然气、煤气与氧 气组成燃料电池。
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、不同容量的电池及电
池组； ④使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。
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
2PbSO4(s)+2H2O(l)
放电 充电
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
优缺点简析 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全
可靠、价格低廉
其他二次电池 镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物 锂离子蓄电池……
镉镍电池与氢镍电池：
锂电池的特点及用途
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。锂电池的比能量高电压高，工 作温度宽。由于锂电池性能优异，广泛应用于 军事和空间领域，民用领域以微小功率为主， 例如用作电脑、手表、照相机、心脏起搏器等 的电源
二、二次电池
铅蓄电池
的多少。单位：(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。单位：W/kg,W/L 储存时间：电池的可储存时间的长短
一、一次电池
放电之后不能充电(内部的氧化还原反应不可逆)
1、锌锰电池
碱性锌锰电池
普通锌锰电池
锌锰电池工作原理
（1）普通锌锰电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊，做 电解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
思考： 在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你
知道电池的其他应用吗？ 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换 为电能的装置
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
导体。
他从独特的角度认为电流 是由两种不同的金属产生的， 经过一系列的实验，终于在 1800年成功研制了世界上 第一个能产生稳定电流的电 （法国物理学家、 池（见下图）。 化学家伏特）
化学电池的组成
组成 电极材料
电极上发生 反应的物质
电子流向
负极
正极
电解质
能导电的物质
还原性较强 的物质（大 多是金属电
充电过程
接电源负极 阴极 PbSO4 (s) +2e-====Pb(s) + SO42-(aq) 还原反应
接电源正极
阳极 PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-====PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-
(aq) 充电过程总反应：
氧化反应
2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 铅蓄电池的充放电过程：
镉镍电池总反应：
放电
Cd+ 2NiO(OH) +2 H2O 充电 2Ni (OH)2 + Cd(OH)2 氢镍电池总反应：
放电
2H2+ 2NiO(OH) 充电 课后思考：
2Ni(OH)2
根据上面所给的总方程式，你能写出各极发生的
反应方程式吗？
三、燃料电池
极本身）
流出电子
氧化性较强 的物质
流入电子
酸、碱、 盐溶液 或熔融 液
反应类型
氧化反应
还原反应
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，其 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池，如锌锰电 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，如铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电 池、锌银电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池；