(共30张PPT)
执教者 侯春英
和 您 一 起 走进
《化学电源》
各式各样的纽扣电池
干电池
叠层电池
铅蓄电池和燃料电池
纽扣电池
燃料电池手机
学习目标：
知识与技能：
1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池；
2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池；
3、学习化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。
过程与方法：
培养学生观察能力和思考问题的能力。
情感态度与价值观：
感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环
境问题， 初步形成客观、正确的能源观，增强的环保意识。
重点：化学电源的反应原理、性能及其应用；
氢氧燃料电池电极反应方程式的书写。
难点：化学电源的反应原理。
小实验：
硫酸铜溶液
实验要求：
1、把铜片连在白线上，锌片连在红线上
2、根据现象回忆：
（1）构成原电池的条件是什么；
（2）原电池工作时电子的移动方向；
（3）电解质溶液中离子的移动方向；
（4）正负极上发生的分别是什么反应.
3、观察本小组电流计指针偏转方向和电子移动方向的关系并记录下来。
G
Zn
Cu
ZnSO4
CuSO4
正极
负极
负极是 ，正极是 ,电解质溶液是 。
正极：2MnO2 + 2e-+ 2H2O ＝ 2MnOOH + 2OH-
总反应: Zn+2MnO2+2H2O＝2MnOOH+ Zn(OH)2
Zn
MnO2
KOH溶液
Zn - 2e- ＝ Zn2+
电极反应式：
电子从碱性锌锰干电池的哪一极流出
碱性锌-锰干电池的结构
负极：
Zn - 2e- + 2OH- ＝ Zn(OH)2
比普通锌锰干电池比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。
碱性锌锰干电池性能上的特点：
化学电源设计：
利用实验室储有Pb板、PbO2板、石墨棒、硫酸溶液、KOH溶液、导线等原料，设计一个化学电源，该电源工作时的化学反应方程式为：
要求：画出你所设计的化学电源工作原理简图并描述该化学电源的工作原理（电子流向、溶液中离子的移动方向），你能写出正负极反应式吗？
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4
阴极：PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42-
阳极：2PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ 2SO42-
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
放电
充电
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O
充电时：
放电时：
铅蓄电池结构和反应原理简图
铅蓄电池
优点：
可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉;
比能量低、笨重、废弃电池污染环境;
缺点：
一次电池与二次电池的异同：
化学电源 一次电池 二次电池
特 点
反应原理 （填写“相同” “不相同”）
性 能
实 例
不能重复使用
可多次重复使用．
铅蓄电池 锌银蓄电池
镍镉电池 锂离子电池
普通锌锰电池
碱性锌锰电池
锌银纽扣电池
性能好，比能量，适用于大电流和连续性放电；但不能重复使用，资源浪费、污染严重。
相同
可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉；但比能量低、笨重、废弃电池污染环境。
1、碱性锌锰电池获得了广泛的应用，根据电池的电极反应，下列判断正确的是（ ）。
A、Zn为负极，MnO2为正极；
B、Zn为正极， MnO2为负极；
C、工作时电子由MnO2经外电路流向Zn极；
D、Zn电极发生还原反应，MnO2电极发生氧化反应。
练一练：
A
2、铅蓄电池放电时， PbSO4(s)（ ）。
A、在负极生成；
B、在正极生成；
C、在两个电极上生成；
D、在两个电极上除去。
C
氢氧燃料电池工作原理图:
练习：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为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，碱式电池的电解质是碱，其正极反应 ，则其负极反应可表示为 。
2H2-4e-+4OH-=4H2O
O2+2H2O+4e-=4OH-
1、燃料电池反应的规律:
① 做负极， 为正极;
②电极材料一般 （填“参加”或“不参加”）化学反应。
④能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。
2、燃料电池与前几种电池的差别：
②氧化剂与还原剂在工作时不断补充；
③反应产物不断排出;
①原料气来源广泛：燃料可以是氢气，也可以是甲烷、甲醇、乙醇、肼、氨气等可燃性气体；氧化剂可以是纯氧也可以是空气中的氧气。
燃料
氧气
不参加
电池发展阶段
电池性能
一
次
电
池
次
二
电
池
燃
料
电
池
电池的发展阶段简图
一、假如你要为你的笔记本电脑配置一块新电池，你会主要考虑哪些问题？
二、假如你是一位电池研制的工程师，开发新的化学电源时，你会主要考虑哪些问题？
三、假如你是电池制造业的一位CEO，在你开发新产品时你会主要考虑哪些问题？
普通干电池中含有镉和汞两种有毒重金属元素，这两种元素如果污染了土壤和水源，进入了人类的食物链，就会发生水俣病和痛痛病，这两种工业公害病都在日本发生过，造成很多人死亡。据科学计算，一节5号电池所含的镉和汞能够污染一个人60年的全部生活用水。据报道，全国一年的电池消耗量为30亿只，因疏于回收丢失的铜749吨，锌16000吨，锰粉97000吨。在资源紧缺的今天，为防止悲剧的重演，我们应该把废旧电池与其他垃圾分开，集中回收!
课 堂 小 结：
一、
二、
测一测：
1、下列有关化学电源的说法不正确的是（ ）：
A、手机上用的锂离子电池属于二次电池；
B、锌锰干电池中锌是负极；
C、甲醇燃料电池可以把化学能转化成电能；
D、铅蓄电池工作时，负极参与反应使负极材料质量减少。
D
放电
充电
2、银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：
2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O
此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
D
负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
3、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 ( )
A．a电极是负极；
B．b电极的电极反应为：2H2O+O2+4e- = 4OH-；
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源；
D．氢氧燃料电池工作时会发出蓝色的火焰。
D
作业：
1、查阅有关资料来找寻现阶段我国在废旧电池回收中技术上亟待解决的问题是什么，你有什么好的建议。
2、阅读材料：《化学电源》。
