(共17张PPT)
第二节 化学电源
第一环节、七嘴八舌谈电池
话题
1、你知道哪些电池，它们有哪些应用？
2、生活中实用电池与其他能源、原电池相比较有哪些优点？
3、你如何评判一块电池的优劣？
4、你能根据电池特点将其分类吗？
形形色色的电池
笔记本电脑专用电池
碱性电池
铅蓄电池
汽车燃料电池
普通干电池
纽扣电池
第二环节、探秘
—走进电池内部世界
电解质
KOH
负极： Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：MnO2
2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOOH+2OH-
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
碱性锌-锰电池：
①放电过程
负极：Pb+SO42--2e-=PbSO4 （氧化反应）
正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O （还原反应）
放电过程总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
铅蓄电池的放、充电过程：
②充电过程
阴极(接电源负极)：
PbSO4+2e-=Pb+SO42- （还原反应）
阳极(接电源正极)：
2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42- （氧化反应）
充电过程总反应：
2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
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、甲烷、甲醇燃料电池……）
氢氧燃料电池
酸性电解质：
负极： 2H2-4e-==4H+
正极： O2+4H++4e-==2H2O
总反应： 2H2+O2==2H2O
使用氢氧燃料电池动力
的法国产标致TAXI
同济大学研制的燃料电池汽车－超越3号
我国自主研发的燃料电池车
神舟六号燃料电池发电系统
第三环节、众议电池功与过
展望电池的未来
你 知 道 吗
1、
一节1号电池腐烂产生的有毒物质能使1m2土地失去使用价值
一粒纽扣电池可污染60万升水，相当于一个人一生的用水量
废旧电池渗出的重金属造成水体污染，威胁人类健康，废酸废碱使土地酸化、盐碱化，
电池生产每年耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨铜，2.7万吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒
减 少 污 染
节 约 资 源
1、金属氢化物镍电池
2、锂离子蓄电池
3、可充电碱锰电池
4、太阳能电池
… …
绿色电池种种
第四环节、学以致用 大显身手
1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应
C．碱性锌锰电池中，锌电极是负极
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅
B
2、关于铅蓄电池放电时的说法正确的（ ）
A．电池的负极材料是铅板
B．正极发生的反应是 Pb +SO42--2e-= PbSO4
C．电池中硫酸的浓度不发生变化
D．负极质量减少、正极质量增加
A
3、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。关于以KOH为电解质的氢氧燃料电池叙述错误的是（ ）
A、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能
B、电子从负极出发，沿导线流向正极
C、负极反应式为H2+2OH--2e- =2H2O
D、电解质 KOH的物质的量不发生变化
A
拓展与实践
参考阅读 中国电池网
电池论坛
电池英才网
实践活动
1、绿色行动—废旧电池的回收、处理及环保宣传
2、生活中电池的原理研究及应用调查第四章 第二节 化学电源—学案
课标要求： 1.了解电池的种类和构造，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。
2.理解几种典型电池的工作原理。
3.认识化学能与电能转化的意义和作用。
阅读教材:74-78页
化学电池
1、化学电池是将 能变成 能的装置。构成该装置的条件有： 。
正极发生 反应，负极发生 反应
2、化学电池具有以下优点： 、 、
。
3、电池优劣的判断标准:
① ［符号(A·h/kg)，(A·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
② [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③ 。
⑴
4、分类： ⑵
⑶_____________________
二 典型电池的介绍
1．碱性锌—锰干电池：
电解质： 。
负极： 、反应为 。
正极： 、反应为 。
电池反应: 。
碱性锌—锰干电池的特点: 。
2．铅蓄电池：
放电的电极反应为：
负极： 。
正极： 。
充电，其电极反应为：
阳极：PbSO4＋2H2O－2e ＝PbO2＋4H+＋
阴极：PbSO4＋2e ＝Pb＋
蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4↓＋2H2O
蓄电池的优点: 。
不足: 。
4.燃料电池：尝试写出氢氧燃料电池的电极反应式。
（1）碱性电解液：
负极： ；
正极： ；
总反应： 。
（2）酸性电解液：
负极： ；
正极： ；
总反应： 。
燃料电池的优点: 。
三. 废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质.随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.如果当成一种资源,加以回收利用,既可以减少环境污染,又可节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.
四、典例导悟：1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应
C．碱性锌锰电池中，锌电极是负极
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅
2、关于铅蓄电池放电时的说法正确的（ ）
A．电池的负极材料是铅板
B．正极发生的反应是 Pb +SO42--2e-= PbSO4
C．电池中硫酸的浓度不发生变化
D．负极质量减少、正极质量增加
3、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。关于以KOH为电解质的氢氧燃料电池叙述错误的是（ ）
A、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能
B、电子从负极出发，沿导线流向正极
C、负极反应式为H2+2OH--2e- =2H2O
D、电解质 KOH的物质的量不发生变化
五、课后练习:
1、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是 ( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中石墨电极
2、燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能．氢氧燃料电池的基本反应是：
X极：O2(g)＋H2O(l)＋2e－＝＝2OH－
Y极：H2(g)＋2OH－--2e－＝＝2H2O(l)
下列判断正确的是 （ ）
A．X是正极 B．Y是正极
C．Y极发生还原反应 D．Y极发生氧化反应
3、(09上海理综)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中（ ）
①铝合金是正极 ②铝合金是负极www.
③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A．②③ B．②④ C．①② D．①④
4、 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到 广泛的应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O== Zn(OH)2(s)+ Mn2O3(s)，下列说法错误的是（ ）
A. 电池工作时，锌失去电子
B. 电池负极的电极反应式为：Zn-2e-+2OH-== Zn(OH)2
C. 电池工作时，电子由正极通外电路流向负极
D. 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
5、 微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-
根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是（ ）
A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小
B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C．Zn是负极，Ag2O是正极
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
6、 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，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-==2H2O+2e- B．O2+4H++4e-==2H2O
C．H2==2H++2e- D．O2+2H2O+4e-==4OH-
7、 （09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（ ）
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
8、 铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为：PbO2 + Pb + 2H2SO4 == 2PbSO4+ 2H2O，据此判断：
（1）铅蓄电池的负极材料是________。
（2）工作时正极反应为________________________________。
（3）工作时，电解质溶液的浓度________（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。
（5）电流方向从________极流向________。
9、(09天津卷)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，
性质稳定，请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电子流动方向为 （用a、b 表示）。
（2）负极反应式为 。
10、（09海南卷） Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；
(2)电池正极发生的电极反应为 ；
(3)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。
六、课后反思
1.查漏知识点：
2.主要错题：
放电
充电课 题：化学电源
教学目标：1、知识与技能：了解常见电池的组成与应用；
理解一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理；
了解常见电池与人类生活、生产的密切关系。
2、过程与方法：学会用多种手段获得信息的方法与途径，结合生活、生产实际，学习常见化学电池的组成、应用与原理，通过探究，学习探究的方法，体验科学技术转化为生产力的过程。
3、情感态度与价值观：通过对电池工作原理的探究，激发学生探究的兴趣，通过新型电池的介绍，提高学生创造欲望与学习兴趣，学会利用能源与创造能源的方法，提高环保意识与节能意识。
教学重点：一次电池、二次电池与燃料电池的反应原理、性能及应用。
教学难点：化学电池的反应原理
教 具：多媒体课件、常见电池
教学过程：
引言：视频—橙子为手机充电，引出课题—化学电源
阅读讨论:1、你知道哪些电池，它们有哪些应用？
2、生活中实用电池与其他能源、原电池相比较有哪些优点？
3、你如何评判一块电池的优劣？
4、你能根据电池特点将其分类吗？
小结：电池的优点，优劣的评判标准，电池的分类
过渡：各类电池的工作原理都是通过氧化还原反应，把化学能转化为电能。但它们的内部构造如何，每种电池又是如何工作的？
展示并演示：碱性锌锰电池构造及工作原理的Flash课件。
思考与讨论：1、指出碱性锌锰电池的正负极、电解质。
2、哪些物质参与正负极反应？
讲解：电极反应式和电池反应式。
小结:碱性锌锰电池的工作原理及优点。
介绍：其他的一次电池—银锌电池、锂电池。
交流：一次电池的缺点，引出二次电池。
出示：铅蓄电池，观察外部组成
演示：铅蓄电池内部结构和放电工作原理Flash课件。
思考与讨论：1、铅蓄电池的正负极。
2、哪些物质参与正负极反应？
3、电解质溶液的浓度是否变化？
4、尝试写出电极反应式和电池反应式。
介绍：铅蓄电池的充电、铅蓄电池的优缺点、其他充电电池。
过渡: 铅蓄电池比较笨重，比能量低，二次电池续航能力差，无法适应一些持续供电用电器的需要，科技人员有开发了燃料电池。
介绍：燃料电池是一种持续将燃料与氧化剂的化学能转化为电能的化学电池。电池内部不装活性物质。
演示:氢氧燃料电池在碱性电解质下的工作原理。
思考与讨论：1、指出氢氧燃料电池的正负极。
2、哪些物质参与正负极反应？
3、电解质溶液是否参与化学反应？
4、尝试写出电极反应式和电池反应式。
练习：写出在酸性电解质中氢氧燃料电池的电极反应式和电池反应式。
讲解：电极反应式书写时要考虑电解质是否参与反应
讲述：燃料电池的优点及发展前景。
小结：我们了解了三类电池的内部构造，探究了它们的工作原理，体验了从化学原理到应用产品的过程。
交流：化学电池的功与过。教育学生注意废旧电池的回收利用，防止污染，节约能源。
课堂小结：通过学习，我们了解了三类电池的构造、性能和工作原理。当前，随着科技的发展，对电池的要求越来越高，我们同学要好好学习科学文化知识，将来设计出更高性能，没有污染的电池。
练习：1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应
C．碱性锌锰电池中，锌电极是负极
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅
2、关于铅蓄电池放电时的说法正确的（ ）
A．电池的负极材料是铅板
B．正极发生的反应是 Pb +SO42--2e-= PbSO4
C．电池中硫酸的浓度不发生变化
D．负极质量减少、正极质量增加
3、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。关于以KOH为电解质的氢氧燃料电池叙述错误的是（ ）
A、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能
B、电子从负极出发，沿导线流向正极
C、负极反应式为H2+2OH--2e- =2H2O
D、电解质 KOH的物质的量不发生变化
作业：课后练习
板书设计
优点 化
学 一次电池 优劣评判标准
----电----分类 二次电池
污染及防治 池
燃料电池
济宁市教学能手参评教案
课题：化学电源
指导教师： 王大鹏
执教:嘉祥县萌山高中 高常敬
2010年12月
板书设计
优点 化
学 一次电池 优劣评判标准
----电----分类 二次电池
污染及防治 池
燃料电池
