人教版高中化学《化学电源》ppt完美课件1
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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）
高中化学人教版《化学电源》PPT优质版1
总反应：CH4 ＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O 离子反应： CH4＋2O2＋2OH-＝CO32-＋3H2O 电极反应为： 正极（O2）： O2＋2H2O＋4e-＝4OH负极（CH4）： CH4＋10OH-－8e-＝CO32-＋7H2O
【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
＋SO42 －＋2H＋；
2、燃料电池与干电池、蓄电池的主要差别？ ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
D．金属晶体中阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔点越高，离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，所带电荷Na+＜ Mg2+＜Al3+，金属键强度：Na＜Mg＜Al，所以熔点：Na＜Mg＜Al，故D正确；故选D。
第二章 化学反应与能量
学习目标
1. 复习原电池工作原理 2. 了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。 3. 能正确书写简单化学电源的电极反应式。 4. 了解研制新型电池的重要性。
核心素养
1. 创新意识：利用原电池原理能设计原电池。 2. 宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构 的关系。 3. 模型认知：能利用原电池工作原理分析常见简单的化学电源。
正极：金属性较不活泼的一极或导电的非金属电极； 得电子的一极； 电流流出的一极； 发生还原反应的一极； 阳离子移向的一极； 电极增重或产生气泡的一极。
发展中的化学电源
干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池
燃料电池
1、干电池的结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
＋SO42 －＋2H＋；
2、燃料电池与干电池、蓄电池的主要差别？ ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
D．金属晶体中阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔点越高，离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，所带电荷Na+＜ Mg2+＜Al3+，金属键强度：Na＜Mg＜Al，所以熔点：Na＜Mg＜Al，故D正确；故选D。
第二章 化学反应与能量
学习目标
1. 复习原电池工作原理 2. 了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。 3. 能正确书写简单化学电源的电极反应式。 4. 了解研制新型电池的重要性。
核心素养
1. 创新意识：利用原电池原理能设计原电池。 2. 宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构 的关系。 3. 模型认知：能利用原电池工作原理分析常见简单的化学电源。
正极：金属性较不活泼的一极或导电的非金属电极； 得电子的一极； 电流流出的一极； 发生还原反应的一极； 阳离子移向的一极； 电极增重或产生气泡的一极。
发展中的化学电源
干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池
燃料电池
1、干电池的结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
(新)人教版《化学电源》PPT高中课件
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量
第3课时 化学电源
原电池构成条件 两种活泼性不同的金属作电极
电解质溶液 形成闭合回路 能自发进行氧化还原反应
设计原电池
1.依据 ——一个确定的氧化还原反应 找出氧化剂、还原剂 还原剂 一般为负极材料(或在负极上被氧化)
氧化剂 一般为电解质溶液中的阳离子
【练习】 1.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu， 该反应的的原电池正确组合是（ C ）正极 极ABC
D
Zn
Cu
Cu
Fe
Cu
Zn
Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
【练习】 2. Zn片、Ag片、AgNO3溶液为组装材料设计原 电池。 3. 利用下述反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2设计一个原 电池装置。①画出装置图；②标明电极材料和电 解质溶液；③写出电极反应式。
Pb + PbO2 + 4H+ +2SO42- == 2PbSO4 + 2H2O 特点：二次电池，可再次充电使用
（3）燃料电池 ➢ 概念：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。 ➢ 特点： ①清洁（以H2为燃料时，产物为H2O；以CH4为燃料 时，产物为H2O和CO2）、安全、高效（能量转化率 可以达到80％）； ②反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供； ③供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充 电时间较短。
2H ＋4OH －4e （1）某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液，其反应的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO4 2KHSO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。
第一节 化学反应与能量
第3课时 化学电源
原电池构成条件 两种活泼性不同的金属作电极
电解质溶液 形成闭合回路 能自发进行氧化还原反应
设计原电池
1.依据 ——一个确定的氧化还原反应 找出氧化剂、还原剂 还原剂 一般为负极材料(或在负极上被氧化)
氧化剂 一般为电解质溶液中的阳离子
【练习】 1.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu， 该反应的的原电池正确组合是（ C ）正极 极ABC
D
Zn
Cu
Cu
Fe
Cu
Zn
Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
【练习】 2. Zn片、Ag片、AgNO3溶液为组装材料设计原 电池。 3. 利用下述反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2设计一个原 电池装置。①画出装置图；②标明电极材料和电 解质溶液；③写出电极反应式。
Pb + PbO2 + 4H+ +2SO42- == 2PbSO4 + 2H2O 特点：二次电池，可再次充电使用
（3）燃料电池 ➢ 概念：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。 ➢ 特点： ①清洁（以H2为燃料时，产物为H2O；以CH4为燃料 时，产物为H2O和CO2）、安全、高效（能量转化率 可以达到80％）； ②反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供； ③供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充 电时间较短。
2H ＋4OH －4e （1）某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液，其反应的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO4 2KHSO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。
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。
人教版教材《化学电源》完整版PPT1
4Fe(s) === KCl(s)＋4FeO(s) ΔH ，下列说法合理的是
它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂 B. 由水电离的c(H+）=1×10-14 mol·L-1的溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
16．反应A2(g)+B2(g) =2AB(g)的能量变化如图所示，叙述正确的是
电
放电后经充电可使电池中的 锌银蓄电池
池
活性物质获得重生，恢复工 镍镉电池
作能力，可多次重复使用。
锂离子电池
燃料电池 是一种连续地将燃料 和氧化剂的化学能直接转化 成电能的化学电源，又称连 续电池。
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
发展中的化学电源
干电池
充电电池
燃料电池
汽车用铅蓄电池
锂离子电池
4、熔融碳酸盐介质：
O2 +4e- +2CO2= 2CO32－
常见燃料电池的电极反应
在燃料电池中，电解质溶液参与电极反应，电解质 酸碱性的改变，引起电极反应的变化，但不影响燃料及 O2 的性质。
电极反应在遵守质量守恒定律、电荷守恒、电子得 失守恒的同时，还要特别考虑电解质溶液是否参与反 应。
(1)甲烷燃料电池。
特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠， 可再次充电使用。
用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池， 它还广泛用于国防、生产、生活等领域。
二、充电电池—二次电池
1、铅蓄电池
电解液： 稀硫酸 负极（Pb）：Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 正极(PbO2)：
PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 总反应：
4.1.2 化学电源(教学课件)—高中化学人教版(2019)选择性必修一(共29张PPT)
燃料电池： 一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电 能的化学电源。
2.判断电池优劣的主要标准
(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或 (W·h)·L－1。 (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 (3)电池可储存时间的长短。
2．把A、B、C、D四种金属浸在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种 原电池，若A、B相连时，阴离子移向A；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、 C相连时，A极减轻；D插入B的盐溶液中有B析出。则四种金属的活泼性顺 序由大到小排列为（ C） A．A>B>C>D B．A>C>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A
电解质：H2SO4溶液
②充电过程： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 接电源负极
阴极： PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- 还原反应
阳极：
接电源正极
PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ SO42-
A．当有22.4LO2被还原时，溶液中有4mol Li+向多孔碳电极移动 B．可将有机电解液改为水溶液 C．金属锂作正极，发生氧化反应 D．电池总反应为4Li+O2+2H2O=4LiOH
电解液使用非水液态有机电解质：LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基 碳酸酯（DMC）。
反应过程：充电时，Li＋从 钴酸锂 晶体中脱嵌，由 正 极回到 负 极，嵌入石 墨中。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向 正 极，嵌入钴酸锂晶体中，这样在放 电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互 转化。
2.判断电池优劣的主要标准
(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或 (W·h)·L－1。 (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 (3)电池可储存时间的长短。
2．把A、B、C、D四种金属浸在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种 原电池，若A、B相连时，阴离子移向A；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、 C相连时，A极减轻；D插入B的盐溶液中有B析出。则四种金属的活泼性顺 序由大到小排列为（ C） A．A>B>C>D B．A>C>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A
电解质：H2SO4溶液
②充电过程： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 接电源负极
阴极： PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- 还原反应
阳极：
接电源正极
PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ SO42-
A．当有22.4LO2被还原时，溶液中有4mol Li+向多孔碳电极移动 B．可将有机电解液改为水溶液 C．金属锂作正极，发生氧化反应 D．电池总反应为4Li+O2+2H2O=4LiOH
电解液使用非水液态有机电解质：LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基 碳酸酯（DMC）。
反应过程：充电时，Li＋从 钴酸锂 晶体中脱嵌，由 正 极回到 负 极，嵌入石 墨中。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向 正 极，嵌入钴酸锂晶体中，这样在放 电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互 转化。
高中化学新人教版化学选择性必修1化学电源 课件(55张)
[情境探究] 1．若该生物电池为酸性介质，试写出该燃料电池的正极反应式。
提示：该生物电池的正极上 O2 得电子，结合 H＋生成水，电极反应式为 O2＋ 4e－＋4H＋===2H2O。 2．电池放电过程中阳离子(H＋)向哪一极迁移？ 提示：电池放电过程中，阳离子移向正极。 3．若该生物电池为酸性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，试写出该燃料电池的
下列有关说法错误的是
()
A．三维多孔海绵状 Zn 具有较高的表面积，所沉积的 ZnO 分散度高
B．充电时阳极反应为 Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O C．放电时负极反应为 Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O D．放电过程中 OH－通过隔膜从负极区移向正极区
解析： A 正确，三维多孔海绵状 Zn 为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的 ZnO 分散度高；B 正确，二次电池充电时遵循电解池原理，阳极发生氧化反应，元素化合 价升高，原子失去电子，阳极反应为 Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O；C 正 确，二次电池放电时遵循原电池原理，负极发生氧化反应，元素化合价升高，Zn 失 去电子，由电池总反应可知，负极反应为 Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；D 错误， 二次电池放电时，阴离子从正极区向负极区移动。
4．可充电电池充、放电时电极的连接
[名师点拨]
(1)二次电池放电时遵循原电池原理，将化学能转化为电能；充电时遵循电解池 原理，将电能转化为化学能。
(2)蓄电池充电时的电极反应和总反应是放电时反应的逆反应，但蓄电池充、放 电时的合并总反应不是可逆反应。
(3)充电时电池正极接电源正极作阳极，电池负极接电源负极作阴极。 (4)放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳 离子移向阴极。 (5)若电极反应消耗 OH－ (或 H＋)，则电极周围溶液 pH 减小(或增大)；若电极反 应生成 H＋(或 OH－)，则电极周围溶液的 pH 减小(或增大)；若总反应的结果是消耗 OH－(或 H＋)，则溶液的 pH 减小(或增大)；若总反应的结果是生成 H＋(或 OH－)，则 溶液的 pH 减小(或增大)。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
• ①放电过程——原电池
负极：氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极：还原反应
优点：比能量大、电压稳定、储存时间长， 适宜小电流连续放电。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
为什么废旧纽扣电池应专门回收？
• 钮扣电池含有汞，当其废弃在自然界里，外 层金属锈蚀后，汞就会慢慢从电池中溢出来， 进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过 农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物 的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积 在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基 汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受 到严重破坏，重者会发疯致死。日本水俣病 就是甲基汞所致。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
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。
• 在锂电池家族中,有特高容量而且自放电率特 别低的,主要使用在工业自动化仪表仪器中的 锂—亚硫酰氯电池;也有长寿又安全的用于心 脏起搏器的锂—碘电池;还有在环境温度一二 条件下应用于井下的锂—氧化铜电池,及
在照相机中使用的锂……
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
永久性人造心脏在美问世
•锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负 极是金属锂，正极是I3-的盐，固体电解质为能够 传导锂离子的LiI晶体，可将放电时负极产生的 锂离子传导到正极与碘的还原产物I-结合。—— 可用于心脏起搏器。
《高一化学化学电源》课件
从而形成电流。
电解池的工作原理
电解池是将电能转化为化学能 的装置，由电源、电解液和电 极组成。
当电流通过电解液时，阳极发 生氧化反应，阴极发生还原反 应，从而在两极之间形成电位 差。
电解池中的电极反应与原电池 相反，电流通过电解液时，电 解质溶液中的离子在电极上发 生氧化还原反应。
电池的电动势与能量转换
4. 连接灯泡
将灯泡连接到电池上，观察灯 泡是否发光。
1. 准备材料
确保所有材料都准备齐全，并 检查其质量。
3. 加入稀硫酸
在容器中加入适量的3%稀硫 酸，将铜片和锌片浸入其中。
5. 记录结果
记录实验过程中的现象和结果 。
实验结果与讨论
灯泡发光
如果灯泡发光，说明化学反应产生了电流，原电池工作正 常。
铅蓄电池
1859年，普兰特发明了铅 蓄电池，并被广泛应用于 汽车和电动车领域。
锂离子电池
1991年，索尼公司成功开 发出了锂离子电池，具有 高能量密度、无记忆效应 等优点。
新型化学电源的研究进展
固态电池
固态电池使用固态电解质代替了 传统的液态电解质，具有更高的
能量密度和安全性。
燃料电池
燃料电池通过氢气和氧气反应产生 电能，具有高效、环保、可再生的 特点。
料组成。
干电池的电压较低，通常为1.5伏 特，使用时间较短，适用于小型 电子设备如遥控器、计算器等。
干电池的优点是易于购买和使用 ，价格便宜，缺点是使用时间短
，容易漏液。
铅蓄电池
铅蓄电池是一种可充电的化学电源， 由铅、氧化铅和硫酸等材料组成。
铅蓄电池的优点是容量大、电压稳定 、使用寿命长，缺点是较重、充电时 间长、容易产生硫酸盐化现象。
电解池的工作原理
电解池是将电能转化为化学能 的装置，由电源、电解液和电 极组成。
当电流通过电解液时，阳极发 生氧化反应，阴极发生还原反 应，从而在两极之间形成电位 差。
电解池中的电极反应与原电池 相反，电流通过电解液时，电 解质溶液中的离子在电极上发 生氧化还原反应。
电池的电动势与能量转换
4. 连接灯泡
将灯泡连接到电池上，观察灯 泡是否发光。
1. 准备材料
确保所有材料都准备齐全，并 检查其质量。
3. 加入稀硫酸
在容器中加入适量的3%稀硫 酸，将铜片和锌片浸入其中。
5. 记录结果
记录实验过程中的现象和结果 。
实验结果与讨论
灯泡发光
如果灯泡发光，说明化学反应产生了电流，原电池工作正 常。
铅蓄电池
1859年，普兰特发明了铅 蓄电池，并被广泛应用于 汽车和电动车领域。
锂离子电池
1991年，索尼公司成功开 发出了锂离子电池，具有 高能量密度、无记忆效应 等优点。
新型化学电源的研究进展
固态电池
固态电池使用固态电解质代替了 传统的液态电解质，具有更高的
能量密度和安全性。
燃料电池
燃料电池通过氢气和氧气反应产生 电能，具有高效、环保、可再生的 特点。
料组成。
干电池的电压较低，通常为1.5伏 特，使用时间较短，适用于小型 电子设备如遥控器、计算器等。
干电池的优点是易于购买和使用 ，价格便宜，缺点是使用时间短
，容易漏液。
铅蓄电池
铅蓄电池是一种可充电的化学电源， 由铅、氧化铅和硫酸等材料组成。
铅蓄电池的优点是容量大、电压稳定 、使用寿命长，缺点是较重、充电时 间长、容易产生硫酸盐化现象。
2024版化学课件《化学电源》优秀ppt1说课
实验技能提升
通过实验操作，学生掌握了化学电源的组装、使用和测试方法，提高 了实验技能和动手能力。
问题解决能力
学生能够独立思考和解决问题，如分析化学电源性能差异的原因，提 出改进方案等。
团队协作与沟通能力
学生在小组实验中积极参与讨论和合作，提高了团队协作和沟通能力。
拓展延伸：相关前沿科技动态介绍
固态电池技术
01
铅蓄电池
由两组平行排列的栅状铅合金极板组成，正极板上的活性物质是二氧化
铅，负极板上的活性物质是海绵状纯铅。放电时，两极板上的活性物质
都转变为硫酸铅。
02
锂离子电池
以含锂的化合物作正极，如钴酸锂、锰酸锂等，负极采用石墨等碳素材
料。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等
优点。
03
工作原理。
教学策略
采用讲解、示范、讨论、实验等 多种教学方法，引导学生积极参 与课堂活动，激发学生的学习兴
趣和主动性。
学生活动
设计实验探究原电池的工作原理， 分组讨论化学电源的应用和发展 趋势，培养学生的实践能力和创
新精神。
03
化学电源基本原理
原电池工作原理
01
02
03
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应，其中 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应。
结果分析
02
根据实验数据计算化学电源的性能参数，如电动势、内阻等。
分析实验结果与理论预测的差异及可能原因。
03
数据记录、结果分析及实验报告要求
1
讨论不同类型化学电源的性能特点和适用范围。
实验报告要求
2
3
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录、结果分析和结论等部分。
通过实验操作，学生掌握了化学电源的组装、使用和测试方法，提高 了实验技能和动手能力。
问题解决能力
学生能够独立思考和解决问题，如分析化学电源性能差异的原因，提 出改进方案等。
团队协作与沟通能力
学生在小组实验中积极参与讨论和合作，提高了团队协作和沟通能力。
拓展延伸：相关前沿科技动态介绍
固态电池技术
01
铅蓄电池
由两组平行排列的栅状铅合金极板组成，正极板上的活性物质是二氧化
铅，负极板上的活性物质是海绵状纯铅。放电时，两极板上的活性物质
都转变为硫酸铅。
02
锂离子电池
以含锂的化合物作正极，如钴酸锂、锰酸锂等，负极采用石墨等碳素材
料。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等
优点。
03
工作原理。
教学策略
采用讲解、示范、讨论、实验等 多种教学方法，引导学生积极参 与课堂活动，激发学生的学习兴
趣和主动性。
学生活动
设计实验探究原电池的工作原理， 分组讨论化学电源的应用和发展 趋势，培养学生的实践能力和创
新精神。
03
化学电源基本原理
原电池工作原理
01
02
03
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应，其中 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应。
结果分析
02
根据实验数据计算化学电源的性能参数，如电动势、内阻等。
分析实验结果与理论预测的差异及可能原因。
03
数据记录、结果分析及实验报告要求
1
讨论不同类型化学电源的性能特点和适用范围。
实验报告要求
2
3
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录、结果分析和结论等部分。
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反应式: Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
充电过程(电解池):
阴极: PbSO4 +2e- =Pb + SO42-
阳极: PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42-
反应式： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
总反应式:Pb+PbO2+2H2SO4
失去电子 得到电子 还原反应 氧化反应 氧化剂 还原剂
氢氧燃料电池的化学反应实质:
碱性介质(KOH)中 负极 2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O 正极 O2 + 2H2O + 4e- =4OH-
总反应式: 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
中性介质(Na2SO4)中 负极 2H2-4e- = 4H+ 正极 O2+2H2O+4e- = 4OH-
四.化学电池的发展方向
使用寿命长
绿色环保
价格便宜
质量轻
体积小
容量大
五.总结
——The end——
•
1. 一个情商较高的人，不仅能够妥善 管理自 己的情 绪，还 能够准 确地解 读他人 的情绪 表征， 诸如面 部表情 、肢体 语言等 ，进而 做出恰 当的反 映。
•
2. 肖邦的创作是如此博大精深，又是 如此有 意识地 自成一 体，因 此，可 以毫无 愧色地 说，他 的艺术 是世界 文化的 不容质 疑的组 成部分 。
燃料电池的优缺点
优点
缺点
能量转换率超过80%,远高于普通 燃烧过程(能量转化率仅30%),有
利于节约能源.
输出电压较低,需串联 使用,体积较大
可组合成燃料电池发电站,排放 废弃物少,运行噪音低,被誉为”
绿色”发电站
由于要连续不断地攻击反应 物,排除生成物,因此,附属设备
多,不方便.
一次电池
电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电后,就 不能再利用,称为一次电池,如普通锌锰干电池,碱性锌锰电 池,银锌纽扣电池等.
酸性介质(H2SO4)中
负极
负极
2H2 - 4e- = 4H+
负失氧,正得还 正极
O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O
总反应式: 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
正极
负极 - 化合价升高 - 失去电子 - 氧化反应 - 还原剂 正极 - 化合价降低 - 得到电子 - 还原反应 - 氧化剂
化合价降低 化合价升高
•
3. 每年的诺奖季，村上春树都会被预 测为热 门得主 ，曾几 何时， 连声称“ 喜欢的 日本作 家只有 村上春 树”的 石黑一 雄都已 获奖， 而村上 仍与诺 奖擦肩 而过。
•
4. 中国正在经历一场从“吃饱”向“ 吃好” 、“吃 健康” 的转变 ，在这 一历史 进程中 ，能否 保证公 众的食 品安全 ，取决 于政府 的执政 水平， 事关老 百姓的 切身利 益。
第四章 第二节 化学电源
学习目标
1.学会常见的化学电源的分类 2.掌握并会书写常见的化学电源的电极方程式 3.学会判断化学电源的优缺点
日常生活当中使用的电池有哪些?
一.电池的分类
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化成电能的化学电池, 如氢氧燃料电池,甲醇燃料电池等.
氢氧燃料电池的化学反应实质:
在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生, 恢复工作能力,可多次重复使用的称为二次电池.
锂电池
铅蓄电池
铅蓄电池的化学反应实质:
放电过程(原电池):
二次电池， 多次重复使用
负极: Pb + SO42- -2e- =PbSO4
正极: PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O
1.溶液中不存在O2-
酸性溶液:它与H+结合成H2O; 碱性或中性溶液:它与水结合 成OH-
2.产物与酸碱性有关
酸性溶液:+4价的C以CO2形 式存在; 碱性溶液: +4价的C以CO32-形 式存在
甲烷燃料电池的化学反应实质:
负极
CH4
正极
O2
电解质溶液： KOH
1.燃料电池总反应：CH4+2OH-+2O2 = CO32-+3H2O 2.正极： 2O2+4H2O+8e- = 8OH3.负极：CH4+10OH--8e- = CO32-+7H2O
•
5．人工智能如果能够突破人类思维的 局限， 就能带 来巨大 的变革 和创新 ，促进 人类社 会跨越 式发展 ，但同 时也会 有失控 的风险 。
•
6.一 个 不 能 靠 自己 的能力 改变命 运的人 ，是不 幸的， 也是可 怜的， 因为这 些人没 有把命 运掌握 在自己 的手中 ，反而 成为命 运的奴 隶。而 人的一 生中究 竟有多 少个春 秋，有 多少事 是值得 回忆和 纪念的 。生命 就像一 张白纸 ，等待 着我们 去描绘 ，去谱 写。
酸性介质(H2SO4)中
负极-通H2 2H2 - 4e- = 4H+
正极-通O2 O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O 总反应式: 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 燃料做负极,助燃剂氧气为正极;
电极材料一般不参与化学反应,只起传导电子的作用;
正负极的判断方法应根据化合价的升降
氢氧燃Байду номын сангаас电池的化学反应实质:
普通锌锰电池的化学反应实质:
锌筒
负极: Zn – 2e- = Zn2+
石墨棒
正极: 2MnO2+2NH4++2e-=2MnOOH+2NH3
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
总反应式:
MnO2和CZn+2MnO2+2NH4Cl= 2MnOOH+ZnCl2 + 2NH3
普通锌-锰干电池的结构
二次电池
•
7. 其 实 ， 每 个 人心 中都有 一座山 峰，雕 刻着理 想、信 念、追 求、抱 负；每 个人心 中都有 一片森 林，承 载着收 获、芬 芳、失 意、磨 砺。一 个人， 若要获 得成功 ，必须 拿出勇 气，付 出努力 、拼搏 、奋斗 。无论 何时何 地，都 要牢记 ：成功 ，不相 信眼泪 ；成功 ，不相 信颓废 ；成功 ，不相 信幻影 ；未来 ，要靠 自己去 打拼！
放电 充电
2PbSO4+2H2O
一次电池，二次电池的优缺点比较
优点 缺点
一次电池
制作简单、 价格便宜。
放电完了， 便不可再用
二次电池
电压稳定，使用方 便，安全可靠，价 格低廉，多次重复
使用
比能量低，笨重， 废弃电池污染环
境
二.化学电池的优点
1.能量转换率高,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.易于维护,可在各种环境下工作. 三.废弃电池的处理