2020-2021学年高一化学人教版必修二第二章第二节第3课时发展中的化学电源课件-化学电源（20张ppt）

(共20张PPT)
第3课时
发展中的化学电源
第二节　
化学能与电能
情景导入
你能说说生活中你熟悉的化学电源吗？
情景导入
碱性锌锰干电池
铅蓄电池
锂离子电池
纽扣电池
化学电源
一次电池
二次电池
燃料电池
普通锌锰电池
碱性锌锰电池
银锌纽扣电池
铅蓄电池
镍镉电池
镍氢电池
锂离子电池
化学电源的分类
【学习目标】
1、了解常见一次电池、二次电池的特点
2、掌握一次电池、二次电池电极反应式的书写方法
已知普通锌锰干电池的总反应为：
Zn
+2NH4Cl
=2NH3+ZnCl2
+H2，如何写出正负极反应？
负极：Zn
-
2e-
=
Zn2+
正极：2NH4+
+
2e-
=
2NH3
+
H2
负极：
Zn
正极：石墨
电解质：
MnO2
,
NH4Cl
淀粉糊
1、
MnO2
作用：吸收氢气
2、缺点：漏液、气鼓、失效
3、改进：外壳套上防腐金属筒或塑料桶
将NH4Cl
换成湿的KOH
典例示范1
重难突破一【一次电池】
已知碱性锌锰干电池的总反应为：
Zn
+
2MnO2
+
2H2O
=
2MnOOH
+
Zn(OH)2
如何写出正负极反应？
负极：Zn
+
2OH-
-
2e-
=
Zn(OH)2
正极：MnO2
+
H2O
+
e-
=
MnOOH
+
OH-
负极：
Zn
正极：MnO2
电解质：KOH溶液
典例示范2
已知银锌纽扣电池的总反应为：
Zn+
Ag2O
+
H2O
=
Zn(OH)2
+
2Ag，
如何写出正负极反应？
负极：Zn
+
2OH-
-
2e-
=
Zn(OH)2
正极：Ag2O
+
H2O
+
2e-
=
2Ag
+
2OH－
负极：
Zn
正极：
Ag2O
电解质：KOH溶液
问题思考1
总反应：Zn+
Ag2O
=
ZnO
+
2Ag
正极：Ag2O
+
H2O
+
2e-
=
2Ag
+
2OH－
负极：Zn
+
2OH－
－2e-
=
ZnO
+
H2O
补充：银锌纽扣电池的另一写法
二、二次电池
1、铅蓄电池
Pb为负极
,
PbO2为正极
电解液:
30%的H2SO4溶液
如何写出放电过程中的正负极反应？
Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4
+
2H2O
放电
充电
负极：Pb
-
2e-
+
SO42-
=
PbSO4
正极：PbO2
+
2e-
+
SO42-
+
4H+
=
PbSO4
+
2H2O
重难突破二【二次电池】
问题思考2
已知铅蓄电池的总反应为：
铅蓄电池的放电原理为：
（1）放电结束后，电解液的酸性变化？
（2）当电路中转移0.2mol
电子时，正负极质量如何变化？
酸性减弱，pH变大
负极：Pb
-
2e-
+
SO42-
=
PbSO4
0.1
0.2
0.1
△m=
0.1
×96=9.6g
正极：PbO2
+
2e-
+
SO42-
+
4H+
=
PbSO4
+
2H2O
0.1
0.2
0.1
△m=
0.1
×64=6.4g
交流讨论
Pb+PbO2+2H2SO4
=
2PbSO4
+
2H2O
Cd
为负极
,
NiO(OH)
为正极
电解液:
KOH溶液
已知镍镉电池的总反应为：
如何写出放电过程中的正负极反应？
Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2
放电
充电
负极：
Cd
＋2OH－－2e－=
Cd(OH)2
正极：
NiO(OH)
＋
H2O
＋
e－=
Ni(OH)2
＋
OH－
镍镉电池
问题思考3
储氢合金为负极
,
NiO(OH)
为正极
电解液:
KOH溶液
已知镍氢电池的总反应为：
如何写出放电过程中的正负极反应？
H2＋2NiO(OH)
2Ni(OH)2
放电
充电
负极：
H2
－2e－
＋
2OH－
=
2H2O
正极：
NiO(OH)
＋
H2O
＋
e－=
Ni(OH)2
＋
OH－
问题思考4
Li
为负极
,
LiMn2O4
为正极
电解液:聚合物
已知锂离子电池的总反应为：
如何写出放电过程中的正负极反应？
Li
＋
LiMn2O4
Li2Mn2O4
放电
充电
负极：
Li
－e－=
Li
+
正极：
LiMn2O4
＋
Li
+
＋
e－=
Li2Mn2O4
锂电池
问题思考5
锂离子电池能否用水溶液做电解液？
不能，锂与水会反应
归纳小结
【电极反应书写】答题模板
总反应式
价升高
失电子
负极
正极
电极
反应
价降低
得电子
电极
反应
价变化
反应物生成物
反应物生成物
注意：若负极反应较为简单，也可先写出负极反应，再用总反应减去负极反应得到正极反应（复杂电池）
【归纳小结】
【开拓视野】
石墨烯基锂离子电池
2016年7月8日，世界首款石墨烯基
锂离子电池在京发布，该产品由上
海东旭光电的子公司上海碳源汇谷
推出，并命名为“烯王”。该产品
性能优良，可在零下30度到80度环
境下工作，电池循环寿命高达3500
次，充电效率是普通电池的24倍
1、手机充电5秒，就可使用长达半个月
2、汽车充电几分钟，就可以连续开行1000公里
3、中国石墨烯技术世界第一，领跑全球
1.电子表和电子计算器中所用的是钮扣式的微型银锌电池,其
电极分别为Ag2O和Zn,电解液为KOH溶液。工作时电池总反
应为:Ag2O+Zn+H2O
=2Ag+Zn(OH)2。
(1)工作时电流从________极流向________极;
(填“Ag2O”或“Zn”,下同)
(2)正极的电极反应式为:________________________________;
(3)工作时电池正极区的pH________;
(4)外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少_____g。
课堂检测
Ag2O
Zn
Ag2O
+
H2O
+
2e-
=
2Ag
+
2OH－
增大
6.5
负极：
正极：
总反应：
Al－3e-
＋4OH-＝
AlO2
-＋2H2O
2Al
＋
2OH-
+
2H2O
=
3H2↑
+
2AlO2
-
2H2O
＋
2e-
＝
H2↑
+
2OH-
2.
负极：
正极：
总反应：
Cu－2e-
＝
Cu2+
Cu
+
4H+
＋
2NO3-＝Cu2+
+
2NO2↑
+
2H2O
2H+
＋
NO3-
＋
e-
＝
NO2↑
+
H2O
3.
4.电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为
汽车研究的前沿科技。某锂电池的电池反应为：
xLi+Li3-xNiCoMnO6
Li3NiCoMnO6
放电
充电
写出放电过程中的正负极反应。
负极：
ⅹ
Li
－ⅹ
e－=
ⅹLi
+
正极：
Li3-xNiCoMnO6
＋ⅹLi
+
＋ⅹe－=
Li3NiCoMnO6
5.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）电池正极反应_________________________________；
（3）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是____________________________________________
Li
Li－e－=
Li＋
2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑
因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，
且SOCl2也与水反应