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(共21张PPT)
第二单元　　化学能与电能的转化
课时2 化学电源(一) 常见的一次电池和二次电池
专题1　　化学反应与能量变化
[学习目标]
1.通过对常见化学电源的分析，建立对原电池系统认识的思维模型，提高
对原电池本质的认识。
2.掌握常见的一次电池和二次电池的反应原理并能书写电极反应式(重、
难点) 。
引入新课
化学电源在生产、生活和国防等诸多领域应用广泛。
如何进行分类？
按反应原理 一次电池
二次电池
燃料电池
一、化学电源概述　一次电池
1.化学电源概述
(1)分类：
干电池使用最广泛
又称充电电池或蓄电池，放电后可再充电，可多次重复使用
利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应，化学能直接转为电能
电解质性质 中性电池 碳性电池(中性锌—二氧化锰干电池)
酸性电池 铅蓄电池
碱性电池 碱性锌锰电池
1.化学电源概述
(2)化学电池的回收利用
废旧电池含大量重金属和酸碱等有害物质，污染土壤、水源等。
(3)发展方向
不断研制小型化、
高比能量、
工作寿命长、
不需要特殊维护的二次电池。
一、化学电源概述　一次电池
2.一次电池
(1)锌锰电池
普通锌锰干电池
负极
正极
电解质溶液
总反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH
负极：
正极：
2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH
Zn－2e－＋2 === ＋2H+
一、化学电源概述　一次电池
碱性锌锰电池
负极
正极
电解质溶液
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O === 2MnOOH＋Zn(OH)2
负极：
Zn＋2OH－ －2e－ === Zn(OH)2
正极：
2MnO2＋2H2O＋2e－ === 2MnOOH＋2OH－
一、化学电源概述　一次电池
2.一次电池
(1)锌锰电池
负极：
正极：
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
比能量大、电压稳定、储存时间长
负极
正极
电解质溶液
Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag
一、化学电源概述　一次电池
2.一次电池
(2)银锌纽扣电池
1.正误判断
(1)Zn具有还原性和导电性，可作锌锰干电池的负极材料
(2)手机使用的电池属于二次电池
(3)碱性锌锰电池比能量高，能提供较大电流并连续放电
(4)银锌纽扣电池使用过程中，负极区pH逐渐减小
√
√
√
√
应用体验
一、化学电源概述　一次电池
一、化学电源概述　一次电池
2.(2025·淮安期中)根据原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池，用来满足不同的用电需要。常见的锌锰干电池的构造如图所示。下列说法正确的是
A.锌筒质量逐渐减小
B.该电池可以反复充放电
C.石墨棒作负极
D.电流从锌筒通过导线流向石墨棒
√
二、常见的二次电池
实例分析——铅蓄电池
(1)电池构造
放电、充电反应总反应式：
Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O
(2)放电反应原理
①负极：
②正极：
③放电过程中，负极质量增大，稀H2SO4的浓度减小。
(3)充电反应原理： 充电过程与其放电过程相反。
0
+2
+4
难溶于水
Pb＋－2e－ === PbSO4
PbO2＋4H＋＋＋2e－ === PbSO4＋2H2O
①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。
②缺点：比能量低、笨重。
实例分析——铅蓄电池
(4)铅蓄电池的优缺点
二、常见的二次电池
1.正误判断
(1)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加
(2)铅蓄电池中的PbO2为负极
(3)铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
√
×
×
应用体验
二、常见的二次电池
应用体验
二、常见的二次电池
2.(2025·南通期中)铅蓄电池是常见的二次电池，其结构如图所示，其中Pb作电池的负极，PbO2作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是
A.放电时Pb电极上有电子流出
B.放电时PbO2电极失去电子
C.H2SO4是电池的电解质溶液
D.充电时是电能转化为化学能
√
(1)二次电池充电时的电极连接方法——正接正，负接负。
(2)充电时的电极反应式的书写
特别注意：
二、常见的二次电池
放电时的负极反应式
充电时的阴极反应式
颠倒过来
放电时的正极反应式
充电时的阳极反应式
颠倒过来
三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
1.锂离子电池
(1)锂离子电池的优点：
质量小、体积小、储存和输出能量大。
(2)常见的锂离子电池的构成
负极材料 正极材料 电解质溶液
大多数是碳素材料， 如人工石墨、碳纤维、天然石墨等 多采用磷酸铁锂(LiFePO4)或钴酸锂(LiCoO2)等，一般是具有可供锂离子嵌入或脱嵌(即可逆嵌脱)结构的化合物 将锂盐溶解在一定的非水、非质子性的有机溶剂中制成的，是锂离子的载体
1.锂离子电池
(3)常见锂离子电池的工作原理
(以钴酸锂-石墨锂电池为例)
放电 负极：_______________________ Li＋从_____脱出，嵌入到_____
正极：_______________________________
电池反应：LixC6＋Li(1－x)CoO2===LiCoO2＋6C
在充放电过程中，Li＋在正、负极间不断地进行可逆嵌脱
LixC6－xe－===xLi＋＋6C
Li(1－x)CoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
负极
正极
工作原理示意图
三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
1.锂离子电池
(4)锂离子电池的应用
便携式电子设备(手机、笔记本电脑等)、交通工具(电动汽车、电动自行车等)、大型储能电站等。
三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
2.复杂电池反应中电极反应式的书写
三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
列物质写式子
看环境
配守恒
两式加验总式
负极反应式：符合“还原剂－ne－ →氧化产物”的形式
正极反应式：符合“氧化剂+ne－ →还原产物”的形式
检查是否符合原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒
酸性介质：多余的“O”加“H”转化为H2O，不能出现OH－
碱性介质：多余的“O”加“H2O”转化为OH－ ，不能出现H+
熔融态电解质：可添加熔融态电解质中的相应离子
两电极反应式相加，与总反应式对照验证(对于较复杂的电极反应，某一极反应式可用总反应式减去较简单一极的电极反应式得到)
应用体验
高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题：
(1)高铁电池的负极材料是____，放电时负极反应式为
_______________________________。
Zn
3Zn＋6OH－－6e－===3Zn(OH)2
(2)放电时，正极发生______(填“氧化”或“还原”)反应，正极反应式为
_______________________________________。
放电时，____(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
还原
2＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－
正
三、拓展——锂离子电池 复杂电极反应式的书写
本节内容结束

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