高化学必修二第三章第二节发展中的化学电源
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2018人教版高中化学必修二2.2.2《发展中的化学电源》ppt课件42页(共42张PPT)
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A. Zn 是正极，Ag2O 是负极 B. 工作时电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极 C. 工作时电极负极区溶液的 pH 值减小 D. Zn 是负极，Ag2O 是正极 4. 将两个电极放置在氢氧化钾溶液中，然后向两极分别通 入甲烷和氧气即可产生电流，该装置称为燃料电池。下列叙述 正确的是( )
⑤溶液中阴离子移向负极 A. ①③④ C. ③④⑤ B. ②③⑤ D. ④⑤
2. Ni－Cd 可充电电池，可以发生如下反应：Cd(OH)2＋ 充电 2Ni(OH)2 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池的 放电 负极材料是( )
课前预习 一、锌锰电池 KOH 二、1.二次 3.(1)Pb PbO2 硫酸 一次性 1. 锌 筒 石墨棒 2.NH4Cl
－ －
浓度增大， 而且溶液中阴离子向负极移动， 故③④⑤说法正确。 2. A 发生原电池反应即放电反应时，一定是较活泼的金
属作负极，发生氧化反应，故 Cd 是负极材料。
A. Cd C. Cd(OH)2
B. NiO(OH) D. Ni(OH)2
3. (多选)电子表和电子计算器的电源常用微型银锌电池， 其电极分别为氧化银和锌，电解质溶液为氢氧化钾溶液，电极 反应： Zn ＋ 2OH － － 2e － ===ZnO ＋ H2O ； Ag2O ＋ H2O ＋ 2e － ===2Ag＋2OH ，总反应： Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO，据此判 断下列叙述正确的是( )
5．(多选)日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和 锌皮， 以糊状 NH4Cl 和 ZnCl2 为电解质(其中加入 MnO2 吸收 H2)，
3．铅蓄电池 (1)构成 该电池以__________和__________作电极材料，________ 作电解质溶液。
A. Zn 是正极，Ag2O 是负极 B. 工作时电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极 C. 工作时电极负极区溶液的 pH 值减小 D. Zn 是负极，Ag2O 是正极 4. 将两个电极放置在氢氧化钾溶液中，然后向两极分别通 入甲烷和氧气即可产生电流，该装置称为燃料电池。下列叙述 正确的是( )
⑤溶液中阴离子移向负极 A. ①③④ C. ③④⑤ B. ②③⑤ D. ④⑤
2. Ni－Cd 可充电电池，可以发生如下反应：Cd(OH)2＋ 充电 2Ni(OH)2 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池的 放电 负极材料是( )
课前预习 一、锌锰电池 KOH 二、1.二次 3.(1)Pb PbO2 硫酸 一次性 1. 锌 筒 石墨棒 2.NH4Cl
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浓度增大， 而且溶液中阴离子向负极移动， 故③④⑤说法正确。 2. A 发生原电池反应即放电反应时，一定是较活泼的金
属作负极，发生氧化反应，故 Cd 是负极材料。
A. Cd C. Cd(OH)2
B. NiO(OH) D. Ni(OH)2
3. (多选)电子表和电子计算器的电源常用微型银锌电池， 其电极分别为氧化银和锌，电解质溶液为氢氧化钾溶液，电极 反应： Zn ＋ 2OH － － 2e － ===ZnO ＋ H2O ； Ag2O ＋ H2O ＋ 2e － ===2Ag＋2OH ，总反应： Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO，据此判 断下列叙述正确的是( )
5．(多选)日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和 锌皮， 以糊状 NH4Cl 和 ZnCl2 为电解质(其中加入 MnO2 吸收 H2)，
3．铅蓄电池 (1)构成 该电池以__________和__________作电极材料，________ 作电解质溶液。
课件5：2.2.2 发展中的化学电源
【议一议】 2．有人设计以铂和锌为电极材料，植入人体做某种心脏病人
的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2 和H2O进行工作。请讨论解答： (1)负极材料是______，电极反应为__________________。 (2)正极材料是______，电极反应为__________________。
盐桥
Zn2+ Zn2+
Zn2+ Zn2+ Zn2+
e
K+
e ee
NO3-
e e Zn2+
K+
e ee
e e ee
Zn2+ Zn2+ Zn2+
Zn2+
ee e e Zn2&ee
Zn2+
Zn2+
ee Zn2Z+n2+
NO3- K+
e ee
NO3-
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Cu2+
Cu2+ Cu2+
Cu2+
Cu2+ Cu2+
Cu2+
e e Cu2+
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Cu2+ Cu2+
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Cu2+ Cu2+
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Cu2+
Cu2+ Cu2+ Cu2+
Cu2+
Cu2+ Cu2+
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总反应:
Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3 ↑+Mn2O3 + H2O
人教版高中化学必修二课件(基础知识重点难点)2.2.2发展中的化学电源
第2课时 发展中的化学电源
高中化学课件
灿若寒星整理制作
-1-
第2课时 发展中的化学电源
-2-
第2课时 发展中的化学电源
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习 UITANG LIANXI
情境导入
课程目标
1.记住干电池、充电电池、燃料电池 等发展中的化学电源的特点。 2.认识提高燃料的燃烧效率、开发高 能清洁燃料和研制新型电池的重要 性。 3.能正确书写简单化学电源的电极反 应式。
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
原电池的电极材料必须是金属吗? 提示:原电池的电极材料可以是两种活动性不同的金属,也可以是一种 金属与一种可导电的惰性材料(如石墨)。在燃料电池中,电极材料均不发生 反应,故两极均可用惰性材料。
-12-
第2课时 发展中的化学电源
2.充电电池——二次电池 特点:在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池 恢复到放电前的状态。
电池类型 负极
正极
电解质
铅蓄电池 镍镉电池 锂离子电池
Pb
PbO2
硫酸
Cd
NiO(OH)
KOH
新一代可充电的绿色电池,低功耗电器电源
-4-
第2课时 发展中的化学电源
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN随堂Leabharlann 习UITANG LIANXI
12345
2.下列有关电池的说法不正确的是( ) A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极 解析:手机用的电池是可充电电池,A 对。铜锌原电池,Cu 为正极,Zn 为负极, 外电路中电子由负极流向正极,B 错。燃料电池将化学能转化为电能,C 对。 锌锰干电池,Zn 为负极,D 对。 答案:B
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第2课时 发展中的化学电源
-2-
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J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习 UITANG LIANXI
情境导入
课程目标
1.记住干电池、充电电池、燃料电池 等发展中的化学电源的特点。 2.认识提高燃料的燃烧效率、开发高 能清洁燃料和研制新型电池的重要 性。 3.能正确书写简单化学电源的电极反 应式。
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
原电池的电极材料必须是金属吗? 提示:原电池的电极材料可以是两种活动性不同的金属,也可以是一种 金属与一种可导电的惰性材料(如石墨)。在燃料电池中,电极材料均不发生 反应,故两极均可用惰性材料。
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第2课时 发展中的化学电源
2.充电电池——二次电池 特点:在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池 恢复到放电前的状态。
电池类型 负极
正极
电解质
铅蓄电池 镍镉电池 锂离子电池
Pb
PbO2
硫酸
Cd
NiO(OH)
KOH
新一代可充电的绿色电池,低功耗电器电源
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第2课时 发展中的化学电源
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN随堂Leabharlann 习UITANG LIANXI
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2.下列有关电池的说法不正确的是( ) A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极 解析:手机用的电池是可充电电池,A 对。铜锌原电池,Cu 为正极,Zn 为负极, 外电路中电子由负极流向正极,B 错。燃料电池将化学能转化为电能,C 对。 锌锰干电池,Zn 为负极,D 对。 答案:B
2.2.2 发展中化学电源 课件 人教版高一化学必修二
负极：2H2-4e- == 4H+(氧化反应)； 正极：O2+4H++4e- == 2H2O(还原反应)； 总反应式：2H2+O2 == 2H2O。
化学能
氧化还 原反应
原电池
干电池 充电电池 燃料电池
电能
1.下列关于充电电池的叙述，不正确的是 ( B )
A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应 B.充电电池可以无限制地反复放电、充电 C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行 D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电
第二节 化学能与电能
第二课时 发展中的化学电源
在你的生活和学习中，或你了解的范围里, 还有哪些需要使用电池的产品或器具？它 们各使用什么样的电池？
电池的广泛应用
二、发展中的化学电源 发展中的化学电源
一次性电池：如干电池
化学电池 二次电池（可充电电池）：铅蓄电池 等 燃料电池：氢氧燃料电池
1.干电池 干电池—锌锰电池 负极： Zn 正极：碳棒 电解质溶液：NH4Cl、淀粉糊
负极：Zn - 2e- == Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- == 2NH3↑+H2↑ 电池总反应式： Zn + 2NH4+ == Zn2++2NH3↑+H2↑
特点： a：一次性电池，不可逆 b：使用寿命不长。
将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH， 并在构造上作了改进，制成碱性锌锰电池。
（3)锂电池
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。
资料显示，一节电池烂在地里，能使1平方 米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可 使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水 量。位于浙江省湖州市德清县新市镇的浙江海 久电池股份有限公司周边，多名儿童及成人在 医院检查过程中被发现血铅超标。这是因为电 池里含有汞、铅、镉等多种重金属元素，威胁 到人类的健康。
化学能
氧化还 原反应
原电池
干电池 充电电池 燃料电池
电能
1.下列关于充电电池的叙述，不正确的是 ( B )
A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应 B.充电电池可以无限制地反复放电、充电 C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行 D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电
第二节 化学能与电能
第二课时 发展中的化学电源
在你的生活和学习中，或你了解的范围里, 还有哪些需要使用电池的产品或器具？它 们各使用什么样的电池？
电池的广泛应用
二、发展中的化学电源 发展中的化学电源
一次性电池：如干电池
化学电池 二次电池（可充电电池）：铅蓄电池 等 燃料电池：氢氧燃料电池
1.干电池 干电池—锌锰电池 负极： Zn 正极：碳棒 电解质溶液：NH4Cl、淀粉糊
负极：Zn - 2e- == Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- == 2NH3↑+H2↑ 电池总反应式： Zn + 2NH4+ == Zn2++2NH3↑+H2↑
特点： a：一次性电池，不可逆 b：使用寿命不长。
将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH， 并在构造上作了改进，制成碱性锌锰电池。
（3)锂电池
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。
资料显示，一节电池烂在地里，能使1平方 米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可 使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水 量。位于浙江省湖州市德清县新市镇的浙江海 久电池股份有限公司周边，多名儿童及成人在 医院检查过程中被发现血铅超标。这是因为电 池里含有汞、铅、镉等多种重金属元素，威胁 到人类的健康。
高一化学必修2_知识总结：发展中的化学电源
综合拓展一、发展中的化学电源种类电池名称电极材料电解质溶液电极反应电池总方程式优缺点一次电池Zn－Mn干电池Zn、C NH4Cl溶液负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：2NH＋4＋2e－===2NH3↑＋H2↑Zn＋2NH＋4===Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑携带方便，但放完电后不能再用，污染较严重Zn－MnO2碱性电源Zn、MnO2KOH溶液负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2正极：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2Mn O(OH)性能高且使用寿命长Zn－Ag2O纽扣电池Zn、Ag2O KOH溶液负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2正极：Ag2O＋H2O＋2e－=== 2Ag＋2OH－Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2质轻、体积小，使用方便，较大型的可制成充电电池，可充电使用数次H2－O2燃料电池Pt、PtNa2SO4溶液负极：2H2－4e－===4H＋正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－2H2＋O2===2H2O高效，无污染，噪声小，能量转化率高，反应物不储存在电池内部，用外加设备，需不断提供氢气和氧气，反应能连续进行稀H2SO4负极：2H2－4e－===4H＋正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2ONaOH溶液负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－CH4－O2燃料电池Pt、Pt NaOH溶液负极：CH4－8e－＋10OH－===CO2－3＋7H2O正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OHCH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O资源相对丰富，能量转化率高，排放CO2少，大大减轻温室效应CH3OH－O2燃料电池Pt、Pt KOH溶液负极：2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO2－3＋12H2O正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO2－3＋6H2O资源相对丰富，可再生，能量转化率高，排放CO2少Zn－Pt电池Zn、Pt人体体液(O2)负极：2Zn－4e===2Zn2＋正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O2Zn＋O2＋4H＋===2Zn2＋＋2H2O性能稳定，无害，使用寿命长，常用于心脏起搏器Al－空气海水电池Al、石墨海水负极：4Al－12e－===4Al3＋正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3资源丰富，能量高，比干电池高20～50倍二次电池－Pb－PbO2蓄电池Pb、PbO2稀H2SO4放电负极：Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4正极：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO2－4===PbSO4＋2H2OPb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O优点：电动势高，电压稳定，使用范围宽，原料丰富，价格便宜缺点：笨重，防震性差，易溢出酸液，维充电阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4阳极：PbSO4＋2H2O2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋－2e－===PbO2＋4H ＋＋SO2－42H2SO4护不便，携带不便等Ni－Cd电池Cd、NiO(OH)KOH溶液放电负极：Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2正极：2NiO(OH)＋2e－＋2H2O===2Ni(OH)2＋2OH－2H2O＋Cd＋2NiO(OH)===Cd(OH)2＋2Ni(OH)2使用寿命较蓄电池(一般充电300次左右)长(可充电500次以上)，但镍、镉为重金属，严重污染环境充电阴极：Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－阳极：2Ni(OH)2－2e－＋2OH－===2NiO(OH)＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2===Cd＋2NiO(OH)＋2H2OH2－Ni电池H2、NiO(OH)KOH溶液放电负极：12H2－e－＋OH－===H2O正极：H2O＋NiO(OH)＋e－===Ni(OH)2＋OH12H2＋NiO(OH)===Ni(OH)2不含汞，无污染，是“绿色电池”的佼佼者，可连续充电500次，成本低充电阴极：H2O＋e－===12H2↑＋OH－阳极：Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2ONi(OH)2===12H2↑＋NiO(OH)。
课件8：2.2.2 发展中的化学电源
放电
H2+NiO(OH)2 充电
Ni(OH)2+H2O 。
（3）锂电池 以锂为负极的非水电解质电池有几十种，其中性能最 好、最有发展前途的是锂一二氧化锰非水电解质电池， 这种电池以片状金属及为负极，电解活性MnO2作正极， 高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机 溶剂作为电解质溶液 ：
负极：Li － e— ==Li+ 正极：MnO2 ＋ e — ＋ Li+ == LiMnO2 总反应： Li＋ MnO2== LiMnO2
第2课时 发展中的化学电源
学习目标
1. 知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中 的化学电源的特点。 2. 认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃 料和研制新型电池的重要性。 3. 能正确书写简单化学电源的电极反应式。
电池的广泛应用
1. 电池
干电池是一种伏打电池,利用某种 吸收剂(如木屑或明胶)使内含物 成为不会外溢的糊状。常用作手 电筒照明、收音机等的电源。
（2） 镍镉电池
镍
特点：体积小，便于携带。可重复
镉 电
使用500次以上。寿命比铅蓄电池长。池
用途：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、
电动剃须刀等。
电极反应（KOH为电解液）
2NiO(OH) + 2H2O + Cd
放电 充电
2Ni(OH)2+ Cd(OH)2
镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。
锂离子电池 锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。 特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。
用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、 心脏起搏器等低功耗电器的主流。
废旧电池的回收利用
电池中含有大量的重金属如锌、 铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一 节纽扣电池能污染60万升水；一节一 号电池烂在地里，能使一平方米的土 地失去利用价值。若将废旧电池混入 生活垃圾一起填埋，渗出的重金属物 质就会渗透土壤、污染地下水，进而 进入鱼类、农作物等，破坏人类的生 存环境，间接威胁到人类的健康，有 的还能致癌。所以我们不要乱扔电池， 要及时回收。
人教版高中化学必修二课件2.2.2发展中的化学电源
PbSO4。
②负极材料本身不反应时,常见书写方法:
H2 O2(H2SO4)燃料电池,负极反应式为:
H2-2e- 2H+
H2 O2(KOH)燃料电池,负极反应式为: H2-2e-+2OH- 2H2O (2)正极反应式的书写。 首先,根据化合价变化或氧化性强弱判断哪种微粒得电子。 其次,确定该微粒得电子后变成哪种形式。 如:H2 O2(H2SO4)原电池,正极反应式为: O2+4e-+4H+ 2H2O H2 O2(KOH)原电池,正极反应式为: O2+4e-+2H2O 4OH2.原电池反应式的书写 两电极反应式,得失电子数相等时,将两电极反应式相加即得原电池反 应式。
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第 2 课时 发展中的化学电源
1.了解常用的化学电池。 2.理解燃料电池的工作原理。
1.干电池 最早使用的化学电池是锌锰电池,它是一种一次性电池,放完电后不能 再使用。
负极:锌筒 (1)锌锰电池 正极:石墨棒
电解质:NH4Cl
(2)碱性锌锰电池:将锌锰干电池中的电解质 NH4Cl 换成湿的 KOH,并 在构造上作了改进。
4 锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到普遍重视,
目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为 Li+MnO2 LiMnO2,下列说法正确的是( ) A.Li 是正极,电极反应为 Li-e- Li+ B.Li 是负极,电极反应为 Li-e- Li+ C.电池反应时,锂是正极,二氧化锰是负极 D.电池反应时,混合物由黑色变为紫色 解析:根据总反应式判断 Li 被氧化,为负极材料,其失去电子成为 Li+,正极放 电的为 MnO2。反应过程中没有 MnO4- 产生,混合物不会变为紫色。 答案:B
最新人教版高中化学必修2《发展中的化学电源》课件
（1）该电池的负极材料是__Z__n__。电池工作时， 电子流向_正__极__（填“正极”或“负极”）
（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+ 会加速某电极的腐蚀，其主要原因
Zn_与__还__原__出_的__铜__形__成__了_原__电__池__，__加__快_Z_n__的_腐__蚀__。
燃
正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
料
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
电
2.电解质溶液为酸
池负Βιβλιοθήκη ： 2H2 – 4e- = 4H+
正极： O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
特点： 它是一种高效、环境友好的发电装置。
它的电极材料一般为惰性电极，如铂电 极，活性炭电极等。
练习3：燃料电池是燃料(如CO，H2，CH4等)跟氧 气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电 解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的
说法正确的是（ D ）
A.负极反应式：O2+2H2O+4e－＝4OH－ B.负极反应式：CH4+8OH－－8e－＝CO2↑+6H2O C.随着放电的进行，溶液的pH值不变
【优点】提高性能，延长寿命
练习1
日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽) 和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入 MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－ =Zn2＋，2NH＋2e－=2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能 生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论
欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的__B____
（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+ 会加速某电极的腐蚀，其主要原因
Zn_与__还__原__出_的__铜__形__成__了_原__电__池__，__加__快_Z_n__的_腐__蚀__。
燃
正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
料
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
电
2.电解质溶液为酸
池负Βιβλιοθήκη ： 2H2 – 4e- = 4H+
正极： O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O
总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
特点： 它是一种高效、环境友好的发电装置。
它的电极材料一般为惰性电极，如铂电 极，活性炭电极等。
练习3：燃料电池是燃料(如CO，H2，CH4等)跟氧 气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电 解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的
说法正确的是（ D ）
A.负极反应式：O2+2H2O+4e－＝4OH－ B.负极反应式：CH4+8OH－－8e－＝CO2↑+6H2O C.随着放电的进行，溶液的pH值不变
【优点】提高性能，延长寿命
练习1
日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽) 和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入 MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－ =Zn2＋，2NH＋2e－=2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能 生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论
欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的__B____
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用，对环境友好 用途：宇宙飞船，应用前景广阔
负极 : 2H2+4OH-－4e-＝4H2O 正极 : O2+2H2O＋4e-＝4OH-
总反应方程式 ： 2H2＋O2＝2H2O
20
燃料电池
介质 酸性 中性 碱性
电池反应： 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-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
7
碱性锌-锰干电池
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极：——Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
电解质： KOH
8
干电池
缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液 改进后碱性锌锰电池的优点：
2Ag+Zn(OH)充2 电 Zn+Ag2O+H2O 放电
写出电极反应式。
13
银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的 充电和放电过程可以表示为：
充电
2Ag+Zn(OH)2 放电 Ag2O+Zn+H2O
此电池放电时，负极上发生反应的物质是（D）
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
(三)燃料电池
大有发展前景的燃料电池
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃 料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的 化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃 料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发 电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太 多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等 废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代
第二节 化学电源
1
［学与问］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？
碱性锌锰电池、锌银电池、
铅蓄电池、镉镍电池、氢镍 电池、锂离子电池等。
化学电池
将化学能转换成电能的装置
广泛应用于通讯、交通、文 化、办公及家用电子产品。 高科技、军事、生产行业也 有特殊应用。
电池
太阳能电池
将太阳能转换成电能的装置
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
21
固体燃料电池
介质
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负 极
2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O
正
极 O2 + 4e-= 2O2－
负 极
2H2 - 4e- = 4H+
正
极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
22
氢氧燃料电池
航天技术上使用的一种电 池，它具有高能、轻便、 H2 不污染环境等优点。用Pt 做电极，KOH溶液做电 解液，因其反应与氢氧燃 烧相似，故称为氢氧燃烧 电池。请写出各电极的电 极反应。
末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入 实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下：
17
氢氧燃料电池
18
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
19
燃料电池
（-）Ni（多孔） KOH（溶液） NiO2 (+） 优点：能量转化率高，可持续使
3、镉镍电池
负极材料：Cd； 正极材料：涂有NiO2， 电解质：KOH溶液。 反应式如下：
放电
NiO2+Cd+2H2O 充电 Ni(OH)2+ Cd(OH)2
特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。
15
4、锂电池
最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池 的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使 用成为可能。 现在，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动 车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群 体。
③易维护，可在各种环境下工作。 4)电池优劣的判断标准:
①比能量 ［符号(W·h/kg)，(W·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
知识点2：各类电池
锂电池 叠层电池
干电池
各 类 电 池
1)正负极材料
正极：PbO2 负极：Pb 电解质：H2SO4溶液
2)工作机制
铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应 分为放电和充电两个过程
11
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……
纽扣电池 5
空气电池
小型高性能燃料电池
6
一、 一次电池
1、干电池(普通锌锰电池）
干电池用锌制桶形外壳作 负极，位于中央的顶盖有 铜帽的石墨作正极，在石 墨周围填充NH4Cl、 ZnCl2和淀粉作电解质溶 液填，充还MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生 极化现象。电极总的反应式为：
Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O
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
2
知识点1：化学电池
1)概念: 将化学能变成电能的装置 ①一次电池又称不可充电电池——如：干电池
2)分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池
①能量转换效率高，供能稳定可靠。
3)优点: ②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，使用方便。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ12
2、银锌蓄电池
1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合 金，电解质溶液KOH。反应式为：
电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。
9
2、迷你型电池
HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、汽车钥匙
10
二、二次电池
铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电 池……
1.铅蓄电池
负极 : 2H2+4OH-－4e-＝4H2O 正极 : O2+2H2O＋4e-＝4OH-
总反应方程式 ： 2H2＋O2＝2H2O
20
燃料电池
介质 酸性 中性 碱性
电池反应： 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-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
7
碱性锌-锰干电池
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极：——Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
电解质： KOH
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干电池
缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液 改进后碱性锌锰电池的优点：
2Ag+Zn(OH)充2 电 Zn+Ag2O+H2O 放电
写出电极反应式。
13
银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的 充电和放电过程可以表示为：
充电
2Ag+Zn(OH)2 放电 Ag2O+Zn+H2O
此电池放电时，负极上发生反应的物质是（D）
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
(三)燃料电池
大有发展前景的燃料电池
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃 料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的 化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃 料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发 电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太 多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等 废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代
第二节 化学电源
1
［学与问］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？
碱性锌锰电池、锌银电池、
铅蓄电池、镉镍电池、氢镍 电池、锂离子电池等。
化学电池
将化学能转换成电能的装置
广泛应用于通讯、交通、文 化、办公及家用电子产品。 高科技、军事、生产行业也 有特殊应用。
电池
太阳能电池
将太阳能转换成电能的装置
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
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固体燃料电池
介质
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负 极
2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O
正
极 O2 + 4e-= 2O2－
负 极
2H2 - 4e- = 4H+
正
极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
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氢氧燃料电池
航天技术上使用的一种电 池，它具有高能、轻便、 H2 不污染环境等优点。用Pt 做电极，KOH溶液做电 解液，因其反应与氢氧燃 烧相似，故称为氢氧燃烧 电池。请写出各电极的电 极反应。
末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入 实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下：
17
氢氧燃料电池
18
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
19
燃料电池
（-）Ni（多孔） KOH（溶液） NiO2 (+） 优点：能量转化率高，可持续使
3、镉镍电池
负极材料：Cd； 正极材料：涂有NiO2， 电解质：KOH溶液。 反应式如下：
放电
NiO2+Cd+2H2O 充电 Ni(OH)2+ Cd(OH)2
特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。
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4、锂电池
最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池 的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使 用成为可能。 现在，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动 车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群 体。
③易维护，可在各种环境下工作。 4)电池优劣的判断标准:
①比能量 ［符号(W·h/kg)，(W·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
知识点2：各类电池
锂电池 叠层电池
干电池
各 类 电 池
1)正负极材料
正极：PbO2 负极：Pb 电解质：H2SO4溶液
2)工作机制
铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应 分为放电和充电两个过程
11
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……
纽扣电池 5
空气电池
小型高性能燃料电池
6
一、 一次电池
1、干电池(普通锌锰电池）
干电池用锌制桶形外壳作 负极，位于中央的顶盖有 铜帽的石墨作正极，在石 墨周围填充NH4Cl、 ZnCl2和淀粉作电解质溶 液填，充还MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生 极化现象。电极总的反应式为：
Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O
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
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知识点1：化学电池
1)概念: 将化学能变成电能的装置 ①一次电池又称不可充电电池——如：干电池
2)分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池
①能量转换效率高，供能稳定可靠。
3)优点: ②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，使用方便。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ12
2、银锌蓄电池
1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合 金，电解质溶液KOH。反应式为：
电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。
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2、迷你型电池
HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、汽车钥匙
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二、二次电池
铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电 池……
1.铅蓄电池