4.1.2原电池第二课时课件 高二化学人教版（2019）选择性必修一.pptx

选择性必修1《化学反应原理》

PART02

化学电源（一）

电极产物

电极

反应物

负极材料

电子导体

离子导体

正极材料

氧化产物

还原剂

失电子

还原产物

氧化剂

得电子

装置

e-

阴离子

阳离子

原理

电解质溶液/交换膜/盐桥/熔融盐/特殊固体材料

微观过程

（失电子场所）

（得电子场所）

自发的氧化还原反应

一次电池放电后不可再充电

一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池

一、一次电池

01

1800年

1836年

1860年

20世纪五十年代

伏打电池

丹尼尔电池

普通锌锰干电池

碱性锌锰干电池

A

任务一认识普通锌锰电池

电池总反应：

Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O

反应物

离子导体

负极：Zn

正极：MnO2

NH4Cl

负极：Zn-2e-=Zn2+

优点：

结构简单、价格低廉

缺点：

保存时间短、电压下降快

01

1800年

1836年

1860年

20世纪五十年代

伏打电池

丹尼尔电池

普通锌锰干电池

碱性锌锰干电池

A

任务二---认识碱性锌锰电池

锌粉取代锌筒

KOH取代NH4Cl

离子型导电隔膜

增大接触面积

加快反应速率

减少电池内阻

电流大

电压高

寿命长

碱性锌锰电池放电时发生的总反应为

Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

结合示意图及反应原理

1.画出简单结构示意图，分析正负极反应物、离子导体

2.写出电极反应式

电池总反应：

Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

电极材料

电极反应物

离子导体

负极：铜针

正极：金属外壳

还原剂：Zn

氧化剂：MnO2

KOH、离子型导电隔膜

负极：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2

正极：2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–

任务二认识碱性锌锰电池

优点：

电流大、电压高、寿命长

缺点：

不可重复使用、

任务二认识碱性锌锰电池

二次电池又称为可充电电池或蓄电池

放电后可充电而反复使用

01

1859年

铅酸蓄电池

优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉

铅酸蓄电池放电时发生的总反应为

Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O

充电时反应与该过程相反

结合示意图及反应原理分析放电时

1.电极反应中的正负极反应物、离子导体

2.写出电极反应式

任务三认识铅酸蓄电池

电极反应物

离子导体

负极：Pb

正极：PbO2

H2SO4

电池总反应：

Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O

任务三认识铅酸蓄电池

分析发现：Pb、PbO2、PbSO4均以固体的形式附着在电极材料表面，思考一下：这样设计的目的是什么呢？

任务三认识铅酸蓄电池

目的：反应物和放电后的产物均以固体的形式附着在电

极材料表面，是为了充、放电时可以互相转化，实现电池的重复使用。

你可以试着写出充电时的电极反应式吗？

2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4

阴极：PbSO4+2e==Pb+SO42-

阳极：PbSO4+2H2O-2e===PbO2+4H++SO42-

充电

铅电极与电源负极接，发生还原反应的叫阴极，

氧化铅电极与电源的正极接，发生氧化反应的叫阳极

任务三认识铅酸蓄电池

任务三认识铅酸蓄电池

缺点：

单位质量输出的电能少（比能量低）

废弃电池污染环境

任务三认识铅酸蓄电池

二次电池都需要充电，无法连续工作

任务四设计连续工作的原电池

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、水槽、导管、导线、电流表等

绘制实验装置图，并思考：

1.装置中的电极反应式什么？

2.装置是如何实现连续工作的？

任务四设计连续工作的原电池

方案展示

负极：2H2－4e－===4H＋

正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O

1.氢气和氧气都要制备吗？

2.如何使气体快速充分的反应呢？

3.氢气和氧气在水槽中是否存在安全隐患？

空气中有氧气

增大电极表面积，催化剂

用隔膜

质子交换膜：

只允许氢离子通过

负极：2H2－4e－===4H＋

正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O

任务四设计连续工作的原电池

氢氧燃料电池（不同离子导体）

种类

酸性

碱性

负极反应式

2H2－4e－===4H＋

_________________________

正极反应式

_______________________

总反应式

2H2＋O2=