化学人教版（2019）选择性必修1 4.1.原电池 （共19张ppt)

(共19张PPT)
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原电池
1、准备好课本、学习指导、笔记本、草稿本
2、下课抽查课堂练习拍照上传
1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉常见化学电源的组成和工作原理,
3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池
对环境的危害,及处理方法
原电池核心知识点
把化学能转化为
电能的装置
氧化还原是中心
两极一液成回路
负极：失电子，发生氧化反应
正极：得电子，发生还原反应
（电子由负极经外电路流向正极）
电子不下水
离子不上岸
阳离子移向正极
阴离子移向负极
电极方程式书写
写物质
平电荷
配原子
写出化合价变化的反应物、生成物，及得失电子
根据电解质溶液性质借助H+、OH-等使等式两边电荷守恒
观察使等式两边原子守恒
负失氧
正得还
注意电极反应物是否与电解质溶液反应
酸性、碱性、熔融盐、熔融氧化物等
从能量转化角度对电池进行分类？
电池
化学电池
太阳能电池
原子能电池
将化学能转换成电能的装置
将太阳能转换成电能的装置
将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热电转换器转变为电能的装置
一次电池→活性物质消耗到一定程度后不能再用,放电后不可再充电的电池。
（普通的锌锰电池、碱性锌锰电池等）
二次电池→放电后可以再充电而重复使用（如铅酸蓄电池、锂离子电池等）
燃料电池→燃料失电子,氧化剂得电子的电池,（氢氧燃料电池等）
化学电池
分类
优劣
比能量
比功率
一次电池
酸性锌锰电池
碱性锌锰电池
(放电后不可再充电的电池)
酸性锌锰干电池
(1)构造:
(2)组成:
(3)工作原理:
负极:Zn－2e-＝Zn2＋;
正极:2NH4＋＋2e-＝2NH3↑＋H2↑;
NH3被ZnCl2吸收：2NH3＋ZnCl2＝[Zn(NH3)2]Cl2
H2被MnO2吸收,防极化：H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O
总反应:Zn+2MnO2 +2NH4Cl===Mn2O3+[Zn(NH3)]Cl2+ H2O
制作简单、价格便宜。
放电时间短，电压下降快。
负极
正极
电解质
(1)构造:
(2)组成:
(3)工作原理:
负极:Zn+2OH--2e- === Zn(OH)2;
正极:2MnO2+2e-+2H2O === 2MnO(OH)+2OH-;
总反应:Zn+2MnO2+2H2O === 2MnO(OH)+Zn(OH)2。
碱性锌锰干电池
比能量和储存时间有所提高，
适用于大电流和连续放电
只能一次使用，价格较贵
负极
正极
电解质
二次电池
铅酸蓄电池
锂离子电池
（放电后能充电复原继续使用）
负极
正极
放电时
电子流出
电子流入
充电时
电子流出
电子流入
负接负
正接正
充电反应是放电反应的逆过程
(1)放电时：原电池（化学能转化为电能）
负极反应： ；
正极反应： 。
(2)充电时——电解池（电能转化为化学能）
阴极反应： ；
阳极反应： 。
铅蓄电池总反应：
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)
铅酸蓄电池
负极
正极
电解质
铅酸蓄电池
放电时电极质量如何变化？
放电时电解质溶液pH如何变化？
优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
缺点：比能量低、废弃电池污染环境
锂离子电池
便携式电子设备(智能手机、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
质量小、体积小、储存和输出能量大
22:04:09
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锂离子电池
放电 时电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路径不同，电子从负极通过外部电路跑到正极；Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。
22:04:09
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锂离子电池
充电时电池的正极有Li+生成，生成的Li+从正极“跳进”电解液里，通过电解液“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，运动到负极，与早就通过外部电路跑到负极的电子结合在一起。
正极
负极
22:04:09
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放电：
充电：
锂离子电池
正极
负极
燃料电池
连续地将燃料和氧化剂的
化学能直接转化为电能
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；
②反应产物不断排出；
③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。
缺点：体积较大、附属设备较多
优点：能量转换率高、清洁、对环境好
其它燃料电池：CH4，C2H6，CH3OH，C2H5OH，H2，CO, N2H4
燃料电池
燃必负
氧必正
电解质溶液的性质
电极方程式的书写
连续地将燃料和氧化剂的
化学能直接转化为电能
种类 酸性 碱性
负极反应式 2H2－4e－===4H＋ _________________________
正极反应式 _______________________ O2＋2H2O＋4e－===4OH－
电池总反应式 2H2＋O2===2H2O
备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
氢氧燃料燃料电池
废旧电池的危害与处理
1.危害:废旧电池中常含有重金属、酸和碱等物质,如随意丢弃,会对生态环境和人体健康造成危害。
2.处理方法:回收处理。