电池-例题
P45-T2
铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源。产生电能时的电极反应分别为：
试写出铅蓄电池放电时的总反应式（电池反应）： 。
铅蓄电池的电解质溶液是： ，在放电过程中，它的浓度的变化趋势是 ，在浓度达到某一值时，欲使其浓度恢复到正常值，应采取的办法是 。
铅蓄电池在充电时，原来的负极发生的反应是 ，原来的正极发生的反应是 。
实验步骤：
如图1连接实验装置，约1分钟你将看到包有纱布的碳棒上有大量气泡
再如图2连接，观察现象
讨论问题
1、装置1中两个碳棒上分别是什么气体？怎样产生的？
2、图2观察到什么现象？说明了什么？
3、请你分析反应原理，写出两个电极反应式和总反应式。(共27张PPT)
普通干电池
手机锂电池
银锌钮扣电池
笔记本电脑
专用电池
摄像机
专用电池
铅蓄电池
普通高中课程标准实验教科书 化学选修4
人民教育出版社
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
曲阜一中 孔翠
学习目标
1．认识一次电池、二次电池和燃料电池。
2．从电极材料、电解质溶液、活性物质等多方面了解化学电源。
3．探究燃料电池的工作原理。
4．能熟练书写充电和放电的电极反应式。
5.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。
电极
电解质
氧化性物质
还原性物质
材料
状态及电解质溶液的酸碱性
能否充放电
化学电源
一、从电极材料是否直接参加电极反应认识
类型
实例
1、两极材料都反应
银锌纽扣电池
2、仅负极材料反应
锌锰干电池
3、两极材料都不反应
氢氧燃料电池
实验探究
1、按图1所示连接装置1分钟后观察现象并改为图2所示装置并观察现象。
根据实验和动画写出电极反应式和电池总反应。
温馨提示
-2价的氧原子在水溶液中不能独立存在，碱性和中性溶液中其存在于OH-中，酸性溶液中其存在于H2O中。
二、从电解质的酸碱性认识
类型
实例
酸性
中性
碱性
铅蓄电池
海水电池
纽扣电池
锌锰碱性干电池
三、从电池能否充放电及使用寿命认识
类型
实例
一次电池
二次电池
燃料电池
氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
，
此时电池内总的反应式 ：
。
KOH溶液
CH4
O2
H2O
a b
CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
练习提升
归纳小结
1、负氧正还摆物质
2、标电子
3、配电荷
4、原子守恒
1、广泛应用的锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnO(OH)＋Zn(OH)2，下列说法错误的是( )
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnO(OH)＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g
课堂检测
C
2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为 H2＋NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是( )
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，H2是负极
3、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为 ，则其正极反应式
为 。
2H2-4e-=4H+
O2+4e-+4H+=2H2O
锌筒
石墨棒
MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
海 水 电 池
铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源。产生电能时的电极反应分别为：
试写出铅蓄电池放电时的总反应式（电池反应）： 。
铅蓄电池的电解质溶液是： ，在放电过程中，
它的浓度的变化趋势是 ，在浓度达到某一值时，
欲使其浓度恢复到正常值，应采取的办法是充电。铅蓄电
池在充电时，原来的负极发生的反应是 ，
原来的正极发生的反应是 。
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
锌负极
氧化银正极
浸了KOH(aq)的隔板
负极：Zn + 2OH- -2e- === ZnO + H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e- === 2Ag + 2OH-
●案例精析
【例1】 锌锰干电池(如右图)是普遍使用的化学电池，其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊状物。以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。该干电池的工作原理是：Zn＋2MnO2＋2NH4+ ＝Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
(1)干电池用久了就会变软，其原因是____。
锌筒
石墨棒
MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
(3)正极反应中，前后经历下列反应：
2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2；2MnO2＋H2＝Mn2O3＋H2O，如果没有MnO2参与，干电池将难于持续稳定工作，试说明理由：_____________________________________
(5)许多国家都规定要对废旧的锌锰干电池进行回收，从保护环境和节约材料的方面解释为什么要回收这种废旧电池？
(2)电池放电过程中有水产生，锌筒变薄造成干电池变软
(3)正极反应的中间产物NH3、H2附着于石墨，增加电池内阻
(5)废电池中的物质有的会导致地下水和土壤污染，威胁人类的健康。另一方面，废电池中的有色金属是宝贵的自然资源。将废旧电池回收再利用，不仅可以减少对生活环境的破坏，而且也是对资源的节约。
负极：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O
正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－
总反应方程式：Zn＋Ag2O＝2Ag＋ZnO
在使用过程中，电池负极区溶液pH减小。
特点：此种电池能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。
一粒纽扣式电池的电压达1.59伏，安装在电子表里可使用两年之久。(共37张PPT)
章节名
普通高中课程标准实验教科书 化学选修4
人民教育出版社
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
引入1
学习目标
1．探究燃料电池的工作原理，能书写电极反应式。
2．从电极材料、电解质溶液、活性物质等多方面，理解一次电池、二次电池和燃料电池的工作原理、性能及其应用。
3．了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。
引入2
一、实验探究
1、按图1所示连接装置，半分钟左右观察现象；
图1
图2
2、改为图2所示装置，再观察现象。
KOH溶液
KOH溶液
——氢氧燃料电池工作原理
讨论问题
1、装置1中两个石墨棒上分别是什么气体？怎样产生的？
2、装置2实验观察到电流表指针偏转，说明了什么？
3、请你根据动画分析反应原理，写出两个电极反应式和
总反应式。
4、请从不同角度（原料、环保、能量转换率）谈一下
燃料电池的发展前景。
Flash
练习提升1
科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：（ ）
A. H2＋2OH－－2e－ ＝2H2O
B. O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C. H2－2e－＝2H＋
D. O2＋2H2O＋4e－＝4OH-
C
讨论问题
1、装置1中两个石墨棒上分别是什么气体？怎样产生的？
2、装置2实验观察到电流表指针偏转，说明了什么？
3、请你根据动画分析反应原理，写出两个电极反应式和
总反应式。
4、请从不同角度（原料、环保、能量转换率）谈一下
燃料电池的发展前景。
铅蓄电池
二、二次电池
铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源。放电时的总反应式（电池反应）：
Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4=2PbSO4(s) + 2H2O
负极：Pb-2e- + SO42- =PbSO4
正极：PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42-=PbSO4 + 2H2O
原来的正极发生的反应类型是 。
写出正负极的电极反应式：
还原反应
氧化反应
还原反应
氧化反应
充电时，原来的负极发生的反应类型是 。
练习提升2
电瓶车所用电池一般为可充电的铅蓄电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42－ 2PbSO4+2H2O，
则下列说法正确的是（ ）
D
A．放电时：电子流动方向由正极到负极
B．放电时：正极反应是Pb-2e－+SO42－＝PbSO4
C．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
D．充电时：阳极反应是
PbSO4－2e－+2H2O＝PbO2+SO42－+4H+
南孚电池广告
锌筒
石墨棒
MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
(2)正极反应中，前后经历下列反应：
2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2；2MnO2＋H2＝Mn2O3＋H2O如果没有MnO2参与，干电池将难于持续稳定工作，试说明理由：________________________
三、一次电池
(1)干电池用久了就会变软，其原因是 _______________________________________
锌锰干电池(如右图)是普遍使用的化学电池，其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊状物。以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。该干电池的工作原理是：Zn＋2MnO2＋2NH4+＝Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
练习提升3
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流 向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
C
广泛应用的锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnOOH＋Zn(OH)2，下列说法错误的是( )
优点：使用方便，便宜；
缺点：寿命短，存放期短，不
能充电。
优点：电容量大，使用寿命长；
缺点：不能充电，价格较高。
优点：电压稳定，电容量大，
可充电，较便宜；
缺点：笨重，防震性差，不防
漏。
课堂小结
电池名称 电 极 反 应 主要优缺点
普通
锌锰电池 负极:Zn－2e－＝Zn2＋
正极: 2NH4+＋2e－＝2NH3↑＋H2↑
碱性
锌锰电池 负极: Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2
正极: 2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－
铅蓄电池 负极: Pb－2e－＋SO42－ =PbSO4
正极: PbO2＋2e－＋4H＋ ＋SO42－=PbSO4＋2H2O
燃料电池
一节电池的危害有多大？
据专家测试：
一节钮扣电池能污染60万升水；
一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。
有关专家指出，废旧电池如果与生活垃圾混合处理，电池腐烂后，其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染水体和土壤，并通过食物链最终危害人类健康。人如果汞中毒，会患中枢神经疾病，死亡率高达40%；镉则被定为IA级致癌物质。
资料卡片
结语
感谢各位领导专家的指导！
结语
感谢各位领导专家的指导！
结语
感谢各位领导专家的指导！
放大1
KOH溶液
图1
放大2
KOH溶液
图2
练习提升1
氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
，
KOH溶液
O2
H2O
CH4
a b
CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
此时电池内总的反应式 ：
。
氢氧燃料汽车
燃料电池公共汽车
珍爱环境
爱护家园
纽扣电池
一、从电极材料是否直接参加电极反应认识
类型
实例
1、两极材料都反应
银锌纽扣电池
2、仅负极材料反应
锌锰干电池
3、两极材料都不反应
氢氧燃料电池
二、从电解质的酸碱性认识
类型
实例
酸性
中性
碱性
铅蓄电池
海水电池
纽扣电池
锌锰碱性干电池
电极
电解质
氧化性物质
还原性物质
材料
状态及电解质溶液的酸碱性
能否充放电
化学电源
温馨提示
-2价的氧原子在水溶液中不能独立存在，碱性和中性溶液中其存在于OH-中，酸性溶液中其存在于H2O中。
三、从电池能否充放电及使用寿命认识
类型
实例
一次电池
二次电池
燃料电池
海水电池
普通锌-锰干电池的结构
锌筒
石墨棒
MnO2和C
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
典例导学
2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为 H2＋NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是( )
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，H2是负极
银锌纽扣电池
锌负极
氧化银正极
浸了KOH(aq)的隔板
三、一次电池
纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质
溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为
负极：Zn + 2OH- -2e- = ZnO + H2O
正极：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-
下列说法中，说法正确的是（ ）
锌是负极，氧化银是正极
锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应
溶液中OH－向正极移动，K＋，H＋向负极移动
在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变
典例导学
引入3
引入4
普通干电池
手机锂电池
银锌钮扣电池
笔记本电脑
专用电池
摄像机
专用电池(共33张PPT)
章节名
普通高中课程标准实验教科书 化学选修4
人民教育出版社
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
曲阜一中 孔翠
引入2
引入1
章节名
普通高中课程标准实验教科书 化学选修4
人民教育出版社
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
曲阜一中 孔翠
学习目标
1．探究燃料电池的工作原理，能熟练书写电极反应式。
2．从电极材料、电解质溶液、活性物质等多方面，理解一次电池、二次电池和燃料电池的工作原理。
3．了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。
一、实验探究
1、按图1所示连接装置，约一分钟左右观察现象；
图1
图2
2、改为图2所示装置，再观察现象。
KOH溶液
KOH溶液
——氢氧燃料电池工作原理
讨论问题
1、装置1中两个石墨棒上分别是什么气体？怎样产生的？
2、装置2实验观察到电流表指针偏转，说明了什么？
3、请你根据动画分析反应原理，写出两个电极反应式和
总反应式。
Flash
讨论问题
4、电极材料参与电极反应了吗？
5、石墨棒的作用是什么？
6、请从不同角度（原料、环保、能量转换率）谈一下
燃料电池的发展前景。
练习提升
氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
，
KOH溶液
O2
H2O
CH4
a b
CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
此时电池内总的反应式 ：
。
归纳小结
1、写物质
2、标电子
3、配电荷
4、原子守恒
电极反应式的书写方法
铅蓄电池
二、二次电池
铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源。放电时的总反应式（电池反应）：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极：Pb-2e-+SO42- =PbSO4
正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
原来的正极发生的反应类型是 。
写出正负电极的反应：
还原反应
氧化反应
还原反应
氧化反应
充电时，原来的负极发生的反应类型是 。
典例导学
1、下列关于充电电池的叙述，不正确的是（ ）
A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
B.充电电池可以无限制地反复放电、充电
C.充电时是使放电时的氧化还原反应逆向进行
D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放
B
锌筒
石墨棒
MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
(2)正极反应中，前后经历下列反应：
2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2；2MnO2＋H2＝Mn2O3＋H2O如果没有MnO2参与，干电池将难于持续稳定工作，试说明理由：________________________
典例导学
(1)干电池用久了就会变软，其原因是 _______________________________________
锌锰干电池(如右图)是普遍使用的化学电池，其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊状物。以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。该干电池的工作原理是：Zn＋2MnO2＋2NH4+＝Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
对比探究
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnO(OH)＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流 向负极
D．外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g
C
广泛应用的锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnO(OH)＋Zn(OH)2，下列说法错误的是( )
四、合理使用电池
一节电池的危害有多大？
据专家测试：
一节钮扣电池能污染60万升水；
一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。
有关专家指出，废旧电池如果与生活垃圾混合处理，电池腐烂后，其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染水体和土壤，并通过食物链最终危害人类健康。人如果汞中毒，会患中枢神经疾病，死亡率高达40%；镉则被定为IA级致癌物质。
结语
感谢各位领导专家的指导！
氢氧燃料汽车
燃料电池公共汽车
放大1
KOH溶液
放大2
KOH溶液
纽扣电池
一、从电极材料是否直接参加电极反应认识
类型
实例
1、两极材料都反应
银锌纽扣电池
2、仅负极材料反应
锌锰干电池
3、两极材料都不反应
氢氧燃料电池
二、从电解质的酸碱性认识
类型
实例
酸性
中性
碱性
铅蓄电池
海水电池
纽扣电池
锌锰碱性干电池
电极
电解质
氧化性物质
还原性物质
材料
状态及电解质溶液的酸碱性
能否充放电
化学电源
温馨提示
-2价的氧原子在水溶液中不能独立存在，碱性和中性溶液中其存在于OH-中，酸性溶液中其存在于H2O中。
三、从电池能否充放电及使用寿命认识
类型
实例
一次电池
二次电池
燃料电池
海水电池
普通锌-锰干电池的结构
锌筒
石墨棒
MnO2和C
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
典例导学
2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为 H2＋NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是( )
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，H2是负极
银锌纽扣电池
锌负极
氧化银正极
浸了KOH(aq)的隔板
三、一次电池
纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质
溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为
负极：Zn + 2OH- -2e- = ZnO + H2O
正极：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-
下列说法中，说法正确的是（ ）
锌是负极，氧化银是正极
锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应
溶液中OH－向正极移动，K＋，H＋向负极移动
在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变
典例导学
引入3
引入4
普通干电池
手机锂电池
银锌钮扣电池
笔记本电脑
专用电池
摄像机
专用电池
