资源简介

(共28张PPT)
常见化学电源(一)
——一次电池和二
次电池
第2课时
第
1
章
　
第
2
节
1.了解化学电源的分类并认识化学电源在实际生活中的应用。
2.掌握一次电池、二次电池的反应原理并能书写电极反应式(重、难点)。
学习目标
在生活中，你接触过这些电池吗？它们属于哪一类电池，你知道它们的工作原理及应用吗？
情景引入
内
容
索
引
目标一　一次电池及工作原理
目标二　二次电池
< 目标一 >
一次电池及工作原理
1.化学电源及其分类
(1)概念：
化学电源是将化学能转化为电能的实用装置。
(2)化学电源的分类
一次电池
可充电电池(二次电池)
燃料电池
化学电源
可反复充电和放电，充电时是一个电解池；放电时是一个原电池
能量利用率高，可连续使用，污染轻
只能放电，不能充电
化学电源也可按其电解质性质分为中性电池、酸性电池、碱性电池。
(3)化学电源的回收利用
使用后的废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。
2.一次电池
电解质溶液制成胶状，不流动的一次电池，也叫干电池。
常见的一次电池主要有酸性锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池等。
酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池
示意图
电极 负极材料： 正极材料： 负极反应物：
正极反应物：
电解质
石墨棒
锌
锌粉
二氧化锰
氯化铵和氯化锌
氢氧化钾
(1)两种锌锰干电池比较
酸性锌锰干电池
碱性锌锰干电池
电池反应：
负极：
正极：
Zn－2e－===Zn2＋
电池反应：
负极：
正极：
Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
Zn＋2＋2MnO2===Mn2O3＋2NH3＋Zn2＋＋H2O
2MnO2＋2＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O
想一想，这两种锌锰干电池在使用的过程中有什么不同？
酸性锌锰干电池
碱性锌锰干电池
制作简单、价格低廉，但新电池较易发生自放电而导致存放时间较短、放电后电压下降较快等
单位质量输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电
(1)镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵
(2)在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应
(3)干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池
(4)碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使碱性锌锰干电池单位质量输出的电能多、可储存时间长
×
×
√
√
1.正误判断
2.纽扣式银锌电池
总反应式：Zn+Ag2O===ZnO+2Ag，根据示意图解答：
(1)负极反应物为　　， 电极反应：　　　 　。
(2)正极反应物为　　　，电极反应：　 　　　。
(3)电解质溶液是　　　　　。
锌
Zn+2OH- - 2e- ===ZnO+H2O
Ag2O
Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
KOH溶液
3.热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl KCl混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该
电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca===
CaCl2+Li2SO4+Pb。
根据示意图解答：
(1)负极反应物为　　，发生　　 反应，
电极反应式为　　　 　。
Ca
氧化
Ca-2e-===Ca2+
(2)正极反应物为　　　　，发生　　　反应，电极反应式为　　　　 　　 　　。
(3)电池工作时Li+向　　　　　　　　 移动。
(4)常温时，电池不能释放电能的原因是____
_________________________________________________。
PbSO4
还原
PbSO4+2e-===Pb+S
正极(硫酸铅电极)
下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流
常温
已知原电池总反应式，书写电极反应式的方法
(1)分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。
(2)若某一电极反应较难书写，可先写出较简单的电极反应式，然后利用总反应式减去该电极反应式即可得到另一电极反应式。
归纳总结
返回
< 目标二 >
二次电池
1.二次电池
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。
2.实例分析——铅蓄电池
PbO2
Pb
放电反应和充电反应总反应式表示如下：
Pb+PbO2+2H2SO4　　 2PbSO4+2H2O。
放电反应：
负极反应式：
正极反应式：
Pb＋－2e－===PbSO4
PbO2＋4H＋＋＋2e－===PbSO4＋2H2O
放电过程中，负极的质量增大，稀H2SO4的浓度减小。
2.实例分析——铅蓄电池
PbO2
Pb
放电反应和充电反应总反应式表示如下：
Pb+PbO2+2H2SO4　　 2PbSO4+2H2O。
充电反应：
阴极反应式：
PbSO4 === Pb＋－ 2e－
PbSO4＋2H2O === PbO2＋4H+＋＋2e－
阳极反应式：
充电时，正极与直流电源正极相连，负极与直流电源负极相连
优点
缺点
性能优良、造价低、可多次充放电。
单位质量电池释放的电能少
(1)手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池
(2)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加
(3)铅蓄电池中的PbO2为负极
(4)铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
×
×
√
×
1.正误判断
2.铅蓄电池是一种常见的电池，下列说法不正确的是
A.铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B.放电时，外电路中电子由Pb流向PbO2
C.放电时，负极反应为Pb-2e-===Pb2+
D.放电时，H+移向PbO2
√
负极Pb发生氧化反应生成PbSO4，电极反应为
Pb+S-2e-===PbSO4
3.一种可充电锂离子电池——钴酸锂 石墨锂电池，其电池反应为LixCy+
Li1-xCoO2===LiCoO2+Cy。
(1)写出电池放电时的电极反应式。
负极： ；
正极： 。
(2)简述放电和充电过程中Li+运动情况。
LixCy-xe-===xLi++Cy
Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2
答案　放电时，锂离子从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。
(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
放电时的负极反应式　　　　充电时的阴极反应式
放电时的正极反应式　　　　充电时的阳极反应式
归纳总结
化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是
A.甲中H+移向铜电极
B.乙中电池工作时，电流由Ag2O电极经过隔板流向锌电极
C.丙中锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D.丁使用一段时间后电解质溶液的酸性减弱
√
自我测试
电流从Ag2O电极经过外电路流向Zn电极
本课结束
第
1
章
　
第
2
节

展开更多......

收起↑