6.1.3化学电源 课件 高一下学期化学人教版必修第二册

人教版（必修第二册）化学反应与能量第一节

化学反应与能量变化第六章化学反应与能量第3课时

化学电源人教版（必修第二册）化学反应与能量课堂导入你知道电池的发展史吗?人教版（必修第二册）化学反应与能量探究一、化学电源

生活中电池无处不在，利用原电池原理，科学家设计出了许许多多形状各异、用途不同的实用电池。满足生产、生活、科学研究等各方面的需要，极大地方便了我们的生活，也有力地促进了科学的发展小鹏P7锂电池组人教版（必修第二册）化学反应与能量探究一、化学电源化学电源一次电池二次电池燃料电池干电池锌锰酸性（碱性）干电池蓄电池铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池燃料电池氢氧燃料电池人教版（必修第二册）化学反应与能量1一次电池

人教版（必修第二册）化学反应与能量探究一、一次电池一次电池：电池放电后不能再次使用。(即内部的氧化还原反应无法逆向进行)特点：只能一次使用，不能充电常见一次电池：锌锰干电池、银锌电池等。人教版（必修第二册）化学反应与能量探究一、一次电池一次电池：电池放电后不能再充电使用。(即内部的氧化还原反应无法逆向进行)负极：Zn–2e-=Zn2+

氧化反应正极：

2MnO2+2NH4++2e-=2MnOOH+2NH3

还原反应总反应：Zn+2MnO2+2NH4Cl=2MnOOH+ZnCl2+2NH3+H2O人教版（必修第二册）化学反应与能量探究优点：结构简单、价格低廉。一、一次电池缺点：放电时间短，电压下降快，容易漏液。人教版（必修第二册）化学反应与能量探究一、一次电池①酸性锌锰干电池（负极）（正极）锌筒石墨棒MnO2和CNH4Cl、ZnCl2

和H2O等Zn－2e－=Zn2＋2MnO2＋2NH＋2e－=Mn2O3＋2NH3↑＋H2OZn＋2MnO2＋2NH4Cl=ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O缺点：放电后电压不稳定、锌筒会逐渐变薄漏液负极：正极：总反应：1、电池材料正极：MnO2和C负极：Zn2、电极反应人教版（必修第二册）化学反应与能量探究一、一次电池1、电池材料正极：MnO2负极：Zn2、电极反应负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电解质：KOH总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2②碱性锌锰干电池缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵人教版（必修第二册）化学反应与能量2二次电池

人教版（必修第二册）化学反应与能量探究二、二次电池二次电池：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,从而实现放电（化学能转化为电能）与充电（电能转化为电能）的循环。常见二次电池（充电电池）：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。特点：人教版（必修第二册）化学反应与能量探究二、二次电池铅酸蓄电池1、电池材料正极：PbO2负极：Pb2、电极反应

电解质：H2SO4负极：正极：总反应：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O优点：电流稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉缺点：单位质量输出的电能少，废弃电池污染环境1、判断正误，(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细(

)(2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能(

)(3)充电电池可以无限制地反复充电、放电(

)(4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高(

)2、下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是()A．碱性锌锰电池B．手机用锂电池C．汽车用铅蓄电池 D．玩具用镍氢电池×××√A人教版（必修第二册）化学反应与能量牛刀小试人教版（必修第二册）化学反应与能量牛刀小试3、铅蓄电池在放电过程中当消耗0.2molH2SO4时，电路中有____mole−转移，此过程中负极板_______(“增加”、“减小”或“不变”)_____g。0.2增加9.6人教版（必修第二册）化学反应与能量探究二、二次电池1、电池材料正极：石墨负极：金属锂2、电极反应8Li–8e–=8Li+3SOCl2+8e–=SO32–+2S+6Cl–电解质：由LiAlCl4溶解在

SOCl2中组成负极：正极：总反应：8Li+3SOCl2=6Li++Li2SO3+2S注意：此电池的电解液不能是水溶液，因为锂会和水反应锂电池人教版（必修第二册）化学反应与能量探究二、二次电池1、电池材料锂离子电池正极:多采用磷酸铁锂（LiFePO4）或钴酸锂（LiCoO2），具有可供锂离子嵌入或脱嵌结构的化合物。负极:大多数是碳素材料，如碳纤维、石墨等。电解质溶液：锂导电有机电解液人教版（必修第二册）化学反应与能量探究二、二次电池以钴酸锂—石墨锂电池为例：2、电极反应负极：正极：总反应：LiC6﹣xe-===6C

+xLi+

Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2Li1-xCoO2+LixC6

===LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6

LiCoO2+6C放电充电优点：能量密度大。循环性能优越、可快速充放电。使用寿命长。缺点：价格较昂贵。人教版（必修第二册）化学反应与能量3燃料电池

人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、燃料电池

燃料电池：是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、燃料电池利用原电池的工作原理，燃料和氧化剂分别放在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能。反应物不储存在电池内部，由外设设备提供燃料和氧化剂。高效(能量转化率可以达到80%以上),

环境友好。常用燃料：H2、甲烷CH4、乙醇C2H5OH1.原理2.与其他电池的区别3.优点人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、燃料电池燃料氧气介质有可传导的离子酸性介质可传导H＋碱性介质可传导OH−固体氧化物可传导O2−熔融碳酸盐可传导CO32−人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、燃料电池以氢氧燃料电池为例：正极：负极：2H2–4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O总反应：2H2+O2=2H2O1.酸性电解质(可传导H＋)O2H2H2SO4(aq)人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、燃料电池以氢氧燃料电池为例：正极：负极：2H2-4e-+4OH-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-总反应：2H2+O2=2H2O2.碱性电解质(可传导OH−)NaOH(aq)O2H2人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、燃料电池以氢氧燃料电池为例：正极：负极：2H2-4e-+2CO32-=2CO2+2H2OO2+4e-+2CO2=2CO32-总反应：2H2+O2=2H2ONa2CO33.熔融碳酸盐(可传导CO32−)负极正极人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、燃料电池以氢氧燃料电池为例：正极：负极：2H2-4e-+2O2-=2H2OO2+4e-=2O2-总反应：2H2+O2=2H2O4.熔融碳酸盐固体氧化物(可传导O2−)负极正极人教版（必修第二册）化学反应与能量牛刀小试3．下列关于化学电源的说法正确的是()A．干电池放电之后还能再充电B．充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能C．充电电池可以无限制地反复放电、充电D．氢氧燃料电池是一种环境友好型电池D人教版（必修第二册）化学反应与能量牛刀小试4、100mL2mol·L－1的盐酸与过量的锌反应，为加快速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方法是(

)A．加入适量的6mol·L－1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量的蒸馏水D．加入适量的氯化钠B人教版（必修第二册）化学反应与能量4电极方程式的书写

人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、电极反应式的书写方法1、“守恒”原则(1)得失电子守恒元素的原子失去电子数等于元素的原子得到电子数

(2)电荷守恒电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等

(3)原子守恒(质量守恒)电极反应两边同种原子的原子个数相等人教版（必修第二册）化学反应与能量探究三、电极反应式的书写方法2、书写步骤⑴列物质标得失⑵看环境配守恒⑶两式加验总式正极：

“氧化剂＋n

e－＝还原产物”负极：“还原剂－n

e－＝氧化产物”

根据电解质环境添加的离子，再据质量守恒，配平其他微粒个数注意开始生成的氧化产物、还原产物在溶液中能否存在正、负析电极反应式相加，与总反应式对照验证复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应注意：碱性溶液反应物、生成物中均无H+

酸性溶液反应物、生成物中均无OH-1.下列有关电池的说法中，不正确的是（）A．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池，燃料储存在电池内部B．铅蓄电池是可充电电池，电极的正极材料为PbO2C．手机上用的锂离子电池收于二次电池D．锌铜原电池在工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极A人教版（必修第二册）化学反应与能量练习巩固人教版（必修第二册）化学反应与能量练习巩固2、微型银—锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是Ag/Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，电池总反应为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法正确的是（

）A．电池工作过程中，KOH溶液浓度降低B．电池工作过程中，电解液中OH-向正极迁移C．负极发生反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2D．正极发生反应Ag2O+2H++2e-=2Ag+H2OC人教版（必修第二册）化学反应与能量练习巩固3.下列有关锌锰干电池的说法中正确的是(