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1、高中化学高二上册原电池 (第二课时)年年 级：高二级：高二 学学 科：化学（人教版）科：化学（人教版）主讲人：主讲人：学学 校：校：高中化学高中化学高二上册结构简单一次电池反复使用二次电池连续工作燃料电池新型电池电池的研发高中化学高中化学高二上册原电池的构成要素自发的氧化还原反应闭合回路原电池化学能电能离子导体电极材料电极反应电子导体还原反应氧化反应知识回顾高中化学高中化学高二上册一、一次电池一次电池是放电后不可充电的电池。碱性干电池银锌电池高中化学高中化学高二上册认识普通锌锰干电池任务一 构造示意图 普通锌锰干电池是最早进入市场的实用干电池。因其电解质溶液用淀粉糊固定化，称为干电池。高中化学
2、高中化学高二上册认识普通锌锰干电池任务一 结合资料和示意图分析：电极反应中的还原剂和氧化剂、电极材料、离子导体。资料 普通锌锰干电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2 Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)构造示意图0+4+3+2高中化学高中化学高二上册电极反应活性物质负极：Zn正极：MnO2电极材料负极：Zn正极：石墨棒离子导体NH4Cl和ZnCl2混合物构造示意图高中化学高中化学高二上册 3.分析普通锌锰干电池长期占据市场和现在逐渐被替代的可能原因。认识普通锌锰干电池任务一 高中化学高中化学高二上册Zn石墨棒NH4Cl MnO2NH4ClZnCl2A单液电池高中化学高
3、中化学高二上册优点：结构简单、价格低廉。缺点：会发生自放电。Zn石墨棒NH4Cl MnO2NH4ClZnCl2A单液电池高中化学高中化学高二上册放置不同时间后的普通锌锰干电池高中化学高中化学高二上册碱性锌锰干电池 容量高，能大电流连续放电。还具有优良的低温性能、储存性能和防漏性能。高中化学高中化学高二上册碱性锌锰干电池结构 金属外壳离子型导电隔膜Zn粉和KOH混合物铜针MnO2和KOH混合物高中化学高中化学高二上册 已知该电池总反应为：Zn+2MnO2+2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)2资料根据示意图和资料：1.分析各部分的作用，画出工作原理示意图；2.写出电极反应式。认识碱性锌锰干电
4、池任务二 金属外壳离子型导电隔膜Zn粉和KOH混合物铜针0+4+3+2MnO2和KOH混合物高中化学高中化学高二上册观点展示 金属外壳离子型导电隔膜Zn粉和KOH混合物铜针电极反应还原剂：Zn粉氧化剂：MnO2电极材料负极：铜针正极：金属外壳离子导体KOH、离子型导电隔膜MnO2和KOH混合物高中化学高中化学高二上册正极金属外壳离子型导电隔膜Zn粉KOH混合物负极铜针MnO2KOH混合物e-+-高中化学高中化学高二上册负极：Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2正极：2MnO2+2e-+2H2O 2MnO(OH)+2OH-正极金属外壳离子型导电隔膜Zn粉KOH混合物负极铜针MnO2KOH混合物e
5、-+-总反应：Zn+2MnO2 +2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)20+4+3+2高中化学高中化学高二上册资料 碱性干电池增大了正负极间的相对面积，用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液，锌也变成粉末状，同时采用了反应活性更高的电解二氧化锰粉；电流是单位时间内通过横截面的电量。4.阅读资料，找出能使碱性锌锰干电池产生大电流和高电压的设计。认识碱性锌锰干电池任务二 高中化学高中化学高二上册电极活性物质Zn粉、高活性电解MnO2电极材料增大相对面积离子导体高导电性的KOH溶液加快反应速率减小电池内阻大电流高电压改进方式改进目的改进效果高中化学高中化学高二上册化学电源原电池原理+工
6、艺控制碱性锌锰干电池普通锌锰干电池高中化学高中化学高二上册二、二次电池 二次电池又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。高中化学高中化学高二上册认识铅蓄电池任务三 铅酸蓄电池的构造示意图 铅蓄电池优点电压稳定使用方便安全可靠价格低廉稀硫酸高中化学高中化学高二上册Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 资料 铅蓄电池放电时的总反应为：PbSO4难溶于水，充电过程与上述过程相反。1.根据铅蓄电池放电过程的总反应写出电极反应式。认识铅蓄电池任务三 0+4+2高中化学高中化学高二上册正极：PbO2+4H+2e-PbSO4+2H2O负极：Pb+-2e-PbSO4 S
7、O4 2-SO4 2-认识铅蓄电池任务三 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 0+4+2总反应：高中化学高中化学高二上册 2.铅蓄电池的电极反应物(Pb、PbO2)和放电后的产物(PbSO4)均以固体形式附着在电极材料表面，分析这样设计的目的。认识铅蓄电池任务三 高中化学高中化学高二上册 目的：使电极反应物和产物富集在电极材料表面，充、放电时可以循环转化，实现电池重复使用。PbPbSO4PbO2PbSO4放电充电负极正极放电充电高中化学高中化学高二上册 1.利用下面反应，设计能够连续提供电能的原电池。2H2+O2 2H2O实验用品：H2、O2、稀硫酸、石墨棒、试管、U形管、导
8、管、导线、电流表等。绘制实验装置图，并思考：电池中的电极反应是什么；装置是如何实现连续工作的。设计连续工作的电池任务四 高中化学高中化学高二上册e-H2O2H2SO4溶液石墨棒石墨棒高中化学高中化学高二上册e-H2O2H2SO4溶液石墨棒负极：2H2-4e-4H+正极：O2+4H+4e-2H2O 由于燃料和氧化剂连续地由外部供给并在电极上进行反应，生成物不断地被排出，因此可以实现连续供电。石墨棒高中化学高中化学高二上册设计连续工作的电池任务三 H2O2H2SO2溶液高中化学高中化学高二上册2.如何使气体反应物快速、充分的反应？设计连续工作的电池任务三 高中化学高中化学高二上册增大接触面积 使用
9、催化剂 高中化学高中化学高二上册负极：2H2-4e-4H+正极：O2+4H+4e-2H2O 氢氧燃料电池工作原理示意图稀硫酸高中化学高中化学高二上册资料高中化学高中化学高二上册氢氧燃料电池汽车能连续不断地提供电能高中化学高中化学高二上册三、燃料电池 燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。能量转化率超80%绿色发电装置高中化学高中化学高二上册 电池内部的电极材料和离子导体在工作过程中不发生改变，使燃料电池可以持续工作。燃料电池的特点 燃料和氧化剂连续的由外部供给，生成物不断地被排出，可以连续不断地提供电能。高中化学高中化学高二上册电池类型原理工艺及目的一次电池原电池原理加入隔膜分隔氧化剂与还原剂，减少电池自损耗。二次电池原电池及电解池原理将相关活性物质富集在电极材料表面，实现物质循环转化。燃料电池原电池原理燃料和氧化剂连续由外部提供，保持电极材料和离子导体稳定，能够实现连续工作。高中化学高中化学高二上册重视废旧电池的回收利用，减少环境污染，节约资源。普通干电池二次电池碱性干电池高中化学高中化学高二上册有巨大研究潜力的电池用废纸发电的生物电池理论上计算一张A4纸可产生的电力大约相当于6节5号电池的电量！高中化学高中化学高二上册新型柔性电池：有巨大研究潜力的电池