1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第二节第二节 化学电源化学电源三维目标：三维目标：知识与技能:1了解常见化学电源的分类。2掌握几种典型化学电池的电极方程式。3会判断常见的化学电源的优劣。过程与方法：1.引导学生自主学习，了解有关化学电源和新型化学电池的相关知识。2.培养小组讨论、合作探究、归纳总结的学习能力。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，初步形成较为客观、正确的能源观。重点：重点：1常见化学电源电极方程式的书写。常见化学电源电极方程式的书写。2常见化学电源优劣的判断方法。常见化学电源优劣的判断方法。难点：难点：1常见化学电源电极方程式的书写。常见
2、化学电源电极方程式的书写。2探究化学电源的研究和发展方向。探究化学电源的研究和发展方向。形形色色的电池形形色色的电池 A A CuZn 稀稀H H2 2SOSO4 4KOH溶液溶液 CH4 O2 2 H2Oa极极 b极极用于汽车的铅蓄电池和燃料电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池用于用于“神六神六”的太阳能电的太阳能电池池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池摄像机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电各式各样的纽扣电池池在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？知道电池的其它应用吗？电池电池化学电池化学电池太阳能电池太
3、阳能电池原子能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置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太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变生的热能通过热能转换器转变为电能的装置为电能的装置1 1、概念、概念:将化学能变成电能的装置将化学能变成电能的装置2 2、分类、分类:一次电池又称不可充电电池一次电池又称不可充电电池干电池干电池二次电池又称充电电池二次电池又称充电电池蓄电池蓄电池燃料电池燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池化学电池化学电池银银锌锌钮扣电池钮扣电池正极：正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH负极：负极：Zn+2
4、OH-2e-=Zn(OH)2总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag一次电池一次电池一次电池一次电池普通锌锰电池普通锌锰电池锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通锌普通锌-锰干电池的结构锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等普通干电池普通干电池优点：制作简单、价格便宜。优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。缺点：放电时间短，电压下降快。碱性锌碱性锌-锰干电池锰干电池电解质：电解质：KOH负极：负极：ZnZnZn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：正极：MnOMnO2 22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-缺点：缺点：多数
5、只能一次使用，不能充电；价格较贵多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连 续放电续放电电池反应：电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2碱性电池碱性电池一次电池一次电池二次电池二次电池铅蓄电池铅蓄电池放电过程总反应：放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb+SO42-2e-=PbSO4 正极：正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O 氧化反应氧化反应 还原反应还原反应负极：负极：放电过程放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述
6、反应的铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程逆过程铅蓄电池铅蓄电池负极负极正极正极充电过程充电过程PbSO4 +2e-=Pb+SO42-还原反应还原反应阴极：阴极：阳极：阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-氧化反应氧化反应接电源负极接电源负极接电源正极接电源正极充电过程总反应：充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电缺点：缺点：比能量低、废弃电池污染环境比能量低、废弃电池污染环境优点：优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠
7、、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉价格低廉其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池、锂镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池、锂离子电池离子电池铅蓄电池铅蓄电池小结：化学电源化学电源1、一次电池、一次电池2、二次电池、二次电池3、燃料电池、燃料电池锌锰干电池锌锰干电池铅蓄电池铅蓄电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池掌握每一类典型掌握每一类典型电池的正负极、电池的正负极、电极反应；电极反应；了解了解每一类电池的优每一类电池的优缺点；对其它电缺点；对其它电池有初步的认识池有初步的认识研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水
8、中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是（）A负极反应式：AgeAg+BNa+不断向“水”电池的正极移动C每生成1molNa2Mn5O10转移5 mol电子D该电池工作时，电子由MnO2电极向Ag电极 移动练习：练习：【解答】解：A银发生氧化反应，与氯离子结合生成氯化银，所以负极的电级反应式为：Ag+CleAgCl，故A错误；B阳离子向正极移动，所以钠离子向正极移动，故B正确；C每生成2molAgCl转移2 mol电子，同时生成1mol Na2Mn5O10，所以每生成1mol Na2Mn5O10，转移2m
9、ol电子，故C错误；D电子由负极银通过外电路向正极MnO2移动，故D错误；故选：故选：B。碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流总反应式为：液，电流总反应式为：Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是下列说法错误的是 （）A 电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子B 电池正极电极反应式为：电池正极电极反应式为：2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时，电子
10、由正极通过外电路流向负极电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D 外电路中每通过外电路中每通过0 2 mol电子，锌的质量理论上减电子，锌的质量理论上减少少6 5 g C C练习：练习：2017年我国科学家研发了一种可充电镁一溴电池，其工作原理如图所示，电池的中间是只允许镁离子通过的离子选择性膜。电池的总反应为Mg+NaBr3NaBr+MgBr2下列说法错误的是（）A放电过程中放电过程中Mg2+通过离子选择性膜从负极区移向正极区通过离子选择性膜从负极区移向正极区B放电时，正极反应式为放电时，正极反应式为Br3+2e3BrC负极区电解液若改为镁盐的水溶液，则会发生副反应：负极区电解液若改为镁盐
11、的水溶液，则会发生副反应：Mg+2H2OMg（OH）2+H2D 充电过程中当充电过程中当0.1molMg2+通过离子选择性膜时，外电路导线通过离子选择性膜时，外电路导线 中通过中通过0.1mol电子电子【解答】【解答】解：A、原电源中阳离子向正极移动，所以放电 过程中Mg2+通过离子选择性膜从负极区 移向正极，故A正确；B、正极反应式为Br3+2e3Br，故B正确；C、Mg2+向正极迁移，若负极区用镁盐的水溶液，则Mg会与H2O反应，生成氢气，故C正确；D、依据内外电路中迁移电荷数相等，充电时当 0.1mol Mg2+通过离子选择性膜时，外电路导 线中应该通过0.2mol电子，故D错误；故选：D。
