4.1.2 化学电池 课件-高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高中化学选择性必修1(第四章化学反应与电能第一节

原电池回忆原电池由单液到双液的演变过程名称单液原电池双液原电池隔膜原电池优点缺点电流强1.能量转化率低2.氧化剂与还原剂直接接触，寿命短1.内阻大，电流弱2.盐桥需要定期更换1.能量转化率高2.避免氧化剂与还原剂直接接触，寿命长1.能量转化率高2.避免氧化剂与还原剂直接接触，寿命长3.内阻小，电流强高中化学选择性必修1(化学能转化为电能的原理的发现和各式各样电池装置的发明,是贮能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献,极大地推进了现代化的进程,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量。化学电池是新能源和可再生能源的重要组成部分,本节课我们来学习几种常见的化学电池。“电池的发展史”高中化学选择性必修1(第2课时

化学电池1.通过对常见化学电池的分析，建立对原电池认识的思维模型，提高对原电池本质的认识。2.增强科技意识，不断研发新型电池，满足人类社会发展的需求。积极回收利用废旧电池，减少其对环境的污染。高中化学选择性必修1(将化学能变成电能的装置。广泛应用于移动电话、照相机、计算器、遥控器、汽车、卫星等。1.概念:2.优点:①能量转换效率高，供能稳定可靠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③易维护，可在各种环境下工作。

化学电池高中化学选择性必修1(3.电池优劣的判断标准:①比能量［单位：(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[单位：（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电池的可储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更易满足使用者需求。高中化学选择性必修1(化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池等锂离子电池镍氢电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池4.化学电池的分类高中化学选择性必修1(01一次电池和二次电池高中化学选择性必修1(一次电池是放电后不可充电的电池电解质溶液制成不流动胶状也叫干电池普通锌锰干电池碱性锌锰干电池锌银电池—纽扣电池1.1一次电池高中化学选择性必修1(meiyangyang8602

普通锌锰干电池电极反应活性物质负极：Zn正极：MnO2电极材料负极：Zn正极：石墨棒离子导体NH4Cl和ZnCl2混合物主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)正极：2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO(OH)优点：结构简单、价格低廉。缺点：会发生自放电,不同时间后的普通锌锰干电池.1.1一次电池高中化学选择性必修1(容量高，能大电流连续放电。还具有优良的低温性能、储存性能和防漏性能。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、离子型导电隔膜总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2

碱性锌锰干电池0+4+3+2负极：Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2正极：2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-

1.1一次电池高中化学选择性必修1(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。正极反应式负极反应式Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2Ag2O＋2e－＋H2O＝2Ag＋2OH－锌银电池—纽扣电池1.1一次电池高中化学选择性必修1(课堂检测锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。①负极材料为____，电极反应为_________________。②正极的电极反应为_______________________________。锂8Li－8e－===8Li＋3SOCl2＋8e－===2S＋

＋6Cl－

必须在无水、无氧的条件下组装锂金属电池，原因是构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应，且SOCl2也与水反应。高中化学选择性必修1(1.1一次电池一次电池存在什么问题？如何改进？电压随着使用时间延长而下降当电池使用一段使电压下降时，可以给它通以反向电流，使电池电压回升。因为这种电池能充电，可以反复使用，所以称它为“蓄电池”，也即二次电池。高中化学选择性必修1(1.2二次电池二次电池又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。铅酸蓄电池、

镍氢电池、

锂离子电池高中化学选择性必修1(可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。铅酸电池由两组栅状电极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb，电解质溶液为H2SO4溶液。构造：缺点：优点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境：(-)Pb|H2SO4|PbO2(+)meiyangyang8602

铅蓄电池1.2二次电池高中化学选择性必修1(总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

Pb-2e-+SO42-=PbSO4

正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O

氧化反应

还原反应负极：铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程②充电过程：PbSO4+2e-=Pb+SO42-

还原反应阴极(接负极)：阳极(接正极)：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-

氧化反应总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电正接正，负接负高中化学选择性必修1(meiyangyang8602

镍氢电池圆柱可充镍氢电池

方形可充镍氢电池

能量密度高；无镉污染，是一种绿色电池；可大电流快速充放电；电池工作电压为1.2V；在小型便携电子器件、电动工具、电动车辆和混合动力车上逐步得到应用。H2+2NiOOH2Ni(OH)2

放电充电总反应：电解质液为KOH溶液，请写出的电极反应式。放电负极：H2

-2e-+2OH-=2H2O正极：2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-充电阴极：2H2O+2e-=H2+2OH-

阳极：2

Ni(OH)2

－2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O1.2二次电池高中化学选择性必修1(负极材料：嵌锂层状石墨(LixC6

)正极材料：钴酸锂(Li1-xCoO2)电解液：锂导电有机电解液总反应：正极：

负极：

放电阳极：阴极：充电LixC6+Li1-xCoO2LiCoO2＋6C放电充电LixC6

－xe－＝6C+xLi+Li1-xCoO2+xe-+xLi+

＝LiCoO26C+xe－+xLi+＝LixC6

LiCoO2－xe-

＝Li1-xCoO2+xLi+

Li+由石墨中脱嵌移向正极，嵌入LiCoO2晶体Li+从LiCoO2晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中

锂离子电池锂离子电池中不含有金属态的锂，它是把锂离子嵌入碳（石油焦炭/石墨）中形成负极。锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。1.2二次电池高中化学选择性必修1(锂离子电池工作原理示意图高中化学选择性必修1(磷酸铁锂系锂离子电池：负极：正极：放电充电阴极：正极：LixC6+Li1-xFePO46C+LiFePO4放电充电6C+xLi++xe-

＝LixC6LiFePO4

－xe-＝Li1-xFePO4+xLi+

LixC6

－xe-

＝xLi++6CLi1-xFePO4+xe-+xLi+

＝LiFePO4总反应：

请写出的电极反应式课堂检测高中化学选择性必修1(五、废电池对环境的危害

电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中毒引起的。高中化学选择性必修1(23减少污染节约资源废旧电池处理高中化学选择性必修1(02新型的燃料电池高中化学选择性必修1(将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池负极正极H2,CO,烃类，醇类，其他有机物失电子不同电解质体系下的特定结构形式通常为氧气得电子不同电解质体系下的特定结构形式如OH-,H2O,O2-高中化学选择性必修1(①氢氧燃料电池——酸性总反应式:

2H2+O2＝2H2O负极：2H2-4e-＝4H+

正极：O2+4e-+4H+＝2H2O燃料电池pH变化正极负极溶液酸性溶液增大减小增大2.1氢氧燃料电池高中化学选择性必修1(②氢氧燃料电池——碱性总反应式:

2H2+O2＝2H2O负极：2H2+4OH--4e-＝4H2O正极：O2+4e-+

2H2O

＝4OH-

燃料电池pH变化正极负极溶液碱性溶液增大减小减小2.1氢氧燃料电池高中化学选择性必修1(介质电池反应：负极正极负极

正极2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2-4e-+2O2－=2H2OO2+4e-=2O2－

2H2+Ｏ２=2H2O③氢氧燃料电池——高温传导O2-或H+2.1氢氧燃料电池高中化学选择性必修1(

一极通入H2，一极通入空气和CO2混合气体，以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质。负极：

正极：

总反应式：④氢氧燃料电池——熔融碳酸盐2H2+2CO32--4e-=2CO2

+2H2OO2+2CO2+4e-=2CO32-2H2+O2＝2H2O2.1氢氧燃料电池高中化学选择性必修1(

负极：

CH4＋10OH－－8e－

=CO32－＋7H2O

正极：

2O2＋4H2O＋8e－

=8OH－

总反应式：

CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O