高二化学 化学电源
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
摄 像 机 专 用 电 池
各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
形形色色的电池
A
Cu Zn
H2 O
a极 b极
稀H2SO4
CH4
O2
KOH溶液
一、化学电池的分类 酸性锌锰干电池 一次电池
3、铅蓄电池充电时，负极接电源的哪一极？
【根据充放电反应类型分析总结】充电时，负极接 电源的负极，正极接电源的正极；也就是“正接正， 负接负”
课堂练习
1、镍镉（Ni-Cd）可充电电池 2Ni(OH)2在现代生活中有广泛 应用。 已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液其充、放电按下式 放电 进行： Cd + 2NiOOH +2H2O 充电 Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有关该电池的说法正确的是（ ） A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O B．充电过程是化学能转化为电能的过程 C．放电时负极附近溶液的碱性不变 D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
碱性锌锰干电池 化学电池 二次电池 铅蓄电池
燃料电池 氢氧燃料电池
二、几种重要的电池1、锌源自干电池（1）酸性锌锰干电池 负极：Zn →Zn2+ + 2e—
锌筒
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
正极：2N H4+ + 2e— → 2NH3 + H2 电池反应：Zn + 2NH4Cl = ZnCl2 + 2NH3 + H2
规律总结
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； 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3、
（2010· 安徽卷）某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电 解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示 为：2H2＋O2＝2H2O， 下列有关说法正确的是 A.电子通过外电路从b极流向a极 B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D.H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极 答案：D
酸性电解质中 负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O
碱性电解质中 负极(Pt)：2H2- 4e- +4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+2H2O+ 4e- =4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
练习2: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
H2 O
CH4
KOH溶液
O2
深化拓展
介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负 极
正 极 负 极 正 极
2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O O2 + 4e-= 2O2－ 2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
思考与交流
【思考】（2012· 山东卷变式）Zn-MnO2 干电池电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶 液，自发放电腐蚀主要是由MnO2的氧化 作用引起的吗？
【分析】正极主要是NH4+放电变成 氢气。NH4+氧化引起的
2、二次电池
铅蓄电池 是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板 上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb
酸性锌-锰干电池的结构
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+MnO2+H2O=Mn(OH)+ZnO 负极：
Zn + 2OH- - 2e- = ZnO+H2O
正极：
2MnO2+2H2O+2e-=2Mn(OH)2+2OH电解质：KOH
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
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……
思考与交流
1、可充电电池的反应是可逆反应吗？ 【分析】放电时的原理是原电池，充电时是电解池。 因此形式上是互逆的，但是在不同条件下进行的并不 属于可逆反应。 2、铅蓄电池放电一段时间，两极质量如何变化？ 【分析】放电后两极都生成了难溶的PbSO4， 因此两极质量都增加。
答案：A
规律总结
关于充电电池这类题，放电时，先根据化合价 变化分析，反应物种谁发生氧化反应，谁发生还原 反应，那么，负极氧化，正极还原，就能够确定正 负极反应。充电时（电解池），原电池负极反应的 逆反应为还原反应在阴极发生，原电池的正极反应 逆反应为氧化反应在阳极发生。
3、燃料电池：
(1)氢氧燃料电池
熔融盐燃料电池
练习4、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受 到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电 解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴
极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有
关的电池反应式： 阳极反应式：2CO+2CO32- →4CO2+4e阴极反应式：________________________ O2+2CO2+4e-→2CO32总电池反应式：______________________ 2CO+O →2CO
①放电过程（是原电池反应，化学能转化为电能）
负极：Pb + SO42- -2e- =PbSO4 氧化反应
正极：PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O
还原反应 放电过程总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
化学电源 课件
(2)电池放电过程中有水产生，锌筒变薄造成干电池变 软
(3)正极反应的中间产物NH3、H2附着于石墨，增加电 池内阻
(4)1.626 2.025 (5)废电池中的物质有的会导致地下水和土壤污染，威 胁人类的健康。另一方面，废电池中的有色金属是宝贵的自 然资源。将废旧电池回收再利用，不仅可以减少对生活环境 的破坏，而且也是对资源的节约。
●案例精析
【例1】 锌锰干电池(如右图)是普遍使用的化 学电池，其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊状物。 以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。一节干电池，
电动势E＝1.5 V，内电阻r＝0.25 Ω，对外供电时效 率η＝75%。该干电池的工作原理是：Zn＋2MnO2 ＋2NH4+ ＝Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
池？
[解析] (1)写出负极反应，用总反应式减去负极反应即 得正极反应式。(2)锌筒为负极材料，放电过程中参与反应会 不断减少，同时生成的水不断增多，造成干电池变软。(3)正 极反应中，如果没有MnO2，只有反应2NH ＋2e－＝2NH3＋ H2，能导电的是离子和自由电子，气体分子是不能导电的， 正极反应的中间产物NH3、H2附着于石墨棒上，增加了电阻。 (4)由R·I2/[I2(R＋r)]＝75%、r＝0.25 Ω 得R＝0.75 Ω，则I＝ E/(R＋r)＝1.5V/(0.75＋0.25) Ω＝1.5A
普通锌锰干电池的电极反应
负极(锌铜)：Zn－2e－＝Zn2＋(氧化反应) 正极(石墨)： 2NH ＋2e－＝2NH3↑＋H2↑(还原反应) 总反应式：
Zn＋2MnO2＋2NH4Cl＝2MnO(OH)＋Zn(NH3)2Cl2 碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是 KOH，其电极反应为：
4.2化学电源导学案
第四章第二节化学电源导学案【学习目标】 1.了解电池的一般分类,2.掌握几种典型电池的用途和特点.3.掌握几种典型化学电池的电极反应【学习重难点】1、掌握几种典型电池的用途和特点.2、掌握几种典型化学电池的电极反应。
【指导阅读】阅读教材74-78页，思考下列问题1、目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？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？一、化学电池的种类化学电池是将________能变成_____能的装置,它包括_____电池,____电池和_____电池等几类. 电池优劣的判断标准:①比能量［符号(A·h/kg)，(A·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少②比功率 [符号是W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小③电池的储存时间的长短二典型电池的介绍1．碱性锌—锰干电池：负极：__________________________________正极：__________________________________电解质：KOH电池反应:________________________________碱性锌—锰干电池的特点:________________________________________________________ 2．银锌钮扣电池负极：______________________________________________正极：______________________________________________ 总反应式：__________________________________一粒钮扣电池的电压达1.59 V，安装在电子表里可使用两年之久3．铅蓄电池：放电的电极反应为：负极：正极：充电，其电极反应为：阳极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42-蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO44↓＋2H2O蓄电池的优点:_______________________________________________不足:_______________________________________________4.燃料电池：（1）氢氧燃料电池（碱性）电极反应式为：负极 ___________________________正极 ___________________________电池总反应式为：_____________________________燃料电池的优点:________________________________________________________________三. 书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；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；3．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）；四.废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质.随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.如果把他当成一种资源,加以回收利用,既可以减少环境污染,又可节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.课堂练习（单选）:1.．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是 ( )A.利用电池外壳的金属材料B .防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极2．下列说法不正确的是 （ ） A.原电池中，负极上发生的反应是氧化反应 B .原电池中，电流从负极流向正极C. 铜锌原电池中放电时，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动D.碱性锰锌电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池 3、银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的充放电过程可表示为： 2Ag+Zn(OH) 2Ag2O+Zn+2H2O 那么放电时，负极上发生反应的物质是( )A 、AgB 、Zn(OH)2C 、Ag2OD 、Zn4、燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能．氢氧燃料电池的基本反应是： X 极：21O 2(g)＋H 2O(l)＋2e －＝＝2OH －Y 极：H 2(g)＋2OH －--2e －＝＝2H 2O(l)下列判断正确的是 （ ） A ．X 是正极 B ．Y 是正极 C ．Y 极发生还原反应 D ．Y 极发生氧化反应5、可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世，其结构示意图如下。
原电池 化学电源及其应用 课件高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
2023/3/25
8
二、盐桥原电池 1、铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是(BC )
2023/3/25
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练习
6、原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①电池的负极是 a (填“a”或“b”)电极，该极的电极
反应 CH4+10OH--8e-=CO32- +7H2O 。 ②电池工作一段时间后电解质溶液的pH 减小 (填“增大”
“减小”或“不变”)。
C2H5OH＋3H2O＋12e－=2CO2↑＋12H＋ D．b极上发生的电极反应是
2H2O＋O2＋4e－=4OH－
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选修1 化学反应原理
3.瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所 示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。下列有关
过，下列有关叙述正确的是（ C ）
A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极
移动，保持溶液中电荷平衡
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五、“新型”原电池
选修1 化学反应原理
1、我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的
2023/3/25
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练习
选修1 化学反应原理
高二化学化学电源2(1)
高二化学化学电源1
高二化学原电池(1)PPT课件
2．电极反应式的书写 (1)分清负极发生氧化反应，一般是本身被氧化，正极发
生还原反应，一般是电解质中的阳离子得电子． (2)看清电解质，电极反应中生成的离子能否存在． (3)注意得失电子守恒．
[特别关注] 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解
结论
该装置构成 原电池 (锌－铜原电池)
电池反应
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
3.工作原理 (以锌－铜原电池为例)
电极名称
负极
正极
电极材料
锌片
铜片
电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu
反应类型
氧化反应
还原反应
电子流向
电子由 Zn 片沿导线流向 Cu 片
4.原电池的构成条件 (1)两个 活泼性不同 的电极； (2) 电解质溶液 ； (3)两电极与电解质溶液共同构成 闭合回路 ； (4)能发生自发的氧化还原反应．
利用了原电池原理
()
提示：正确．因为锌与Cu2＋发生置换反应生成了少
量的铜单质，附在锌的表面构成了铜锌原电池．
4．在必修2教材学过的Cu－Zn原电池装置简单，选 修4教材中加了盐桥，后者工作效率更高 ( ) 提示：正确．因为必修2教材中学的那种简易装置， 工作一段时间后，Zn片上会有少量Cu析出，在Zn 片上也出现了许多微小原电池，电子直接转移至锌 片上的铜，因此导线上通的电子数会减少，故效率 降低．
然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看 ”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电 池的电极一般为惰性电极)；看溶液——两极插入溶 液中；看回路——形成闭合回路或两极直接接触； 看本质——有无氧化还原反应发生． (2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的 一池为原电池．
高中化学——化学电源
配电荷的等号另一边配水
配
对
CH4
O2
根据溶液环境定离子 配 电
等
4水 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2
得失电子看不见 定 荷
KOH溶液
全靠化合价来体现 得 失
3 CH4-8e-+10OH-=CO32-
写总方程式，找反应物和 电
产物
写
1 负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O总 反 应
3 .
优点
供燃料和氧化剂。
清洁、安全、高效(燃料利用率超过80%), 环境友好。
四步走暴击电极反应式
03 燃料电池的一般套路（甲烷酸性燃料电池）
配电荷的等号另一边配水
配
对
CH4
O2
根据溶液环境定离子 配 电
等
4水 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
得失电子看不见 定 荷
HCl溶液
全靠化合价来体现 得 失
B.放电时，电子从镁电极流出，经电解质流向正极
C.放电时，化学能完全转化为电能
D.放电时，F－向正极移动
03
镁铝原电池——稀硫酸or氢氧化钠
稀硫酸or 氢氧化钠
配电荷的等号另一边配水
配
对
根据溶液环境定离子 配 电
等
水4
得失电子看不见 定 荷
全靠化合价来体现 得 失
3
写总方程式，找反应物和 电
产物
写 总
优点：不会破裂漏液，效能高
溶液变红色 二次电池（铅酸蓄电池） 放电 SO ＋H O ⇌H SO 总反2应：Pb ＋ PbO22＋2H2SO4 2PbS2O4 ＋2H2O 3 充电（难溶于水）
4.1.2 化学电源 (学案)-2020-2021学年上学期高二化学
4.1.2 化学电源（学案）1．能写出电极反应和电池反应的方程式。
2．了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
1．写出电极反应和电池反应的方程式。
构成原电池的条件________________________________________________知识点一、化学电源1、电极方程式的书写一般来讲，书写原电池的电极反应式应注意如下四点：1．准确判断原电池的正负极如果电池的正负极判断失误，则电极反应式必然写错，这是正确书写电极反应式的前提。
一般而言，较活泼的金属成为原电池的负极，但不是绝对的。
如将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，铜却是原电池的负极被氧化，因为铝在浓硝酸中表面发生了钝化。
此时，其电极反应式为：负极：Cu-2e- ==Cu2+正极：2NO3-+4H++2e-==2NO2+2H2O又如将镁铝合金放入6mol/L的NaOH溶液中构成原电池时，尽管镁比铝活泼，但镁不和NaOH溶液反应，所以铝成为负极，其电极反应式为：负极：2Al+8OH—-6e-==2AlO2-+4H2O 正极：6H2O+6e-==3H2+6OH-2．高度注意电解质的酸碱性在正、负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。
如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种，在酸溶液中负极反应式为：2H2-4e-==4H+正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O;如是在碱溶液中，则不可能有H+出现，在酸溶液中，也不可能出现OH-。
又于CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中C元素以CO32-离子形式存在，而不是放出CO2。
3．牢牢抓住总的反应方程式从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
而两个电极反应相加即得总的反应方程式。
所以，对于一个陌生的原电池，只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式，即可迅速写出另一个电极反应式。
4．不能忽视电子转移数相等在同一个原电池中，负极失去的电子数必等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。
1-2 课时2 化学电源
1-2 课时2 化学电源知能定位1.了解化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能的实际意义。
2.了解常见的一次电池、二次电池和燃料电池。
3.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。
情景切入各种电池在我们的生活中发挥着重要作用，你想知道它们的构造吗？它们工作的原理是怎样的呢？自主研习一、电池的种类及特点1.银锌纽扣电池（一次电池）（1）组成正极为Ag2O，负极为Zn，电解质溶液为KOH溶液。
（2）电极反应和电池反应正极反应：H2O+Ag2O+2e-===2Ag+2OH-负极反应：Zn+2OH-===2e-+Zn(OH) 2电池反应：H2O+Ag2O+Zn===2Ag+Zn(OH) 22.锌锰干电池（一次电池）（1）组成：分为酸性锌锰干电池（普通锌锰干电池）和碱性锌锰干电池，其正极为石墨棒，负极为锌筒，前者电解质溶液为NH4Cl和ZnCl2混合液，后者电解质为KOH。
（2）电极反应及电池反应碱性锌锰干电池负极反应：Zn+2OH--2e-===Zn(OH) 2正极反应：2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-电池反应:Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH) 2+2MnOOH铅蓄电池（二次电池）（1）组成：正极材料为PbO 2,负极材料为Pb,电解质溶液为H 2SO 4溶液。
（2）电极反应及电池反应铅蓄电池的放电反应是原电池反应，其电极反应式和电池反应式为：负极：Pb+SO -42-2e -===PbSO 4正极： PbO 2+4H ++2e -+SO 2-4===PbSO 4+2H 2O+2OH - 电池反应：Pb+PbO 2+4H ++2SO 2-4===2PbSO 4+2H 2O 铅蓄电池充电反应是上述反应的逆反应： 阴极：PbSO 4+2e -===Pb+SO 2-4阳极： PbSO 4+2H 2O-2e -===PbO 2+4H ++SO 2-4 总反应式：2PbSO 4+2H 2O===Pb+PbO 2+4H ++2SO 2-4 铅蓄电池的充、放电原理可用化学方程式表示： Pb+PbO 2+2H 2SO 4 充电PbSO 4+2H 2O4.氢氧燃料电池氢氧燃料电池是以氢气为燃料，氧气为氧化剂的燃料电池，其工作原理如上图所示。
高二化学化学电源2(1)
[单选]制动器的销轴、销孔、制动瓦衬等磨损严重，致使制动时制动臂及其瓦块产生位置变化，导致制动力矩发生脉动变化，制动力矩小，就会产生（）现象。A.溜钩B.不能吊运额定起重量 [单选,A2型题,A1/A2型题]近3天，患者自觉右侧胸疼，第2次X线检查显示右侧肋膈角消失。诊断肺结核伴右侧胸腔积液，下列检查对了解胸水性质更有帮助的是（）.ASTB.CKC.GGTD.LDE.ALP [名词解释]辅助原料 [单选,A2型题,A1/A2型题]轨道半径最小的壳层是（）A.K层B.L层C.M层D.N层E.O层 [单选,A2型题,A1/A2型题]在用紫外线治疗时，其照射范围包括病灶区和相应神经根区的上下肋间的疾病是（）A.单纯疱疹B.湿疹C.带状疱疹D.变应性皮肤血管炎E.玫瑰糠疹 [单选]测量用的计算器应能（）。①显示10位数②数值10进位与60进位换算③三角函数运算④直角坐标与极坐标换算⑤计算精度高⑥统计计算A．①②③④⑤B．②③④⑤⑥C．①②③⑤⑥D．①② [单选]呈类圆形或不规则形的薄片，淡棕色，断面角质状，气微，味涩，微麻的是（）A.制天南星B.水半夏C.胆南星D.清半夏E.姜半夏 [单选]要复制一个被选中的对象用什么：（）A．Ctrl+移动B．Shift+移动C．Alt+移动D．Ctrl+Alt+移动 [单选]在溶解或熔融状态下不能导电的物质叫做（）。A.电解质B.非电解质C.电介质D.非电介质 [单选]一个消费者宣称，他早饭每吃一根油条要喝一杯豆浆，如果给他的油条数多于豆浆杯数，他将把多余的油条扔掉，如果给他的豆浆杯数多于油条数，他将同样处理（）A.他关于这两种食品 [多选]根据《中华人民共和国消防法》的规定，有下列哪些行为之一的，责令改正，处五千元以上五万元以下罚款（）A、个人损坏、挪用或者擅自拆除、停用消防设施、器材的B、单