化学人教版（2019）必修第二册 化学电池

化学电池第3课时第一节

化学反应与能量变化情景引入电池多种多样，其实质和原理是都是通过氧化还原反应将化学能转变成电能。1.一次电池(1)特点：电池放电后

充电(内部的氧化还原反应

逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。(2)锌锰干电池的构造如图所示。①锌筒为

，电极反应是

。②石墨棒为

，最终被还原的物质是

。③NH4Cl糊的作用是

。目标一一次电池

二次电池

不能无法负极Zn－2e－===Zn2＋正极二氧化锰作电解质溶液锌锰干电池在使用过程中，锌会逐渐溶解，锌外壳变薄，最后内部的糊状电解质会泄露出来，使电器腐蚀。为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl糊换成湿的KOH，制成了碱性锌锰电池。总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)。写出负极的电极反应式：____________________________。思考1Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)22.二次电池(充电电池)(1)特点：二次电池在放电时所进行的

，在充电时可以

，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。(3)常见的充电电池：

电池、

电池、

电池等。氧化还原反应逆向进行铅酸蓄镍氢锂离子铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O。按要求回答下列问题：(1)负极材料是_____，正极材料是______，电解质溶液是______。(2)工作时，电解质溶液中的H＋移向___________极。思考2(3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。PbPbO2硫酸PbO2(或正)减小

(4)当铅酸蓄电池向外电路提供2mol电子时，理论上负极板的质量增加____g。96铅酸蓄电池的电极反应：某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是A.锌筒是原电池的正极B.石墨电极上发生氧化反应C.铵根离子流向石墨电极D.电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒练习1√锌筒作负极石墨棒作正极，正极上二氧化锰得电子发生还原反应电子经导线由负极锌筒流向石墨棒(2022·浙江舟山调研)氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上。其中一种氟离子电池的工作原理为3Mg＋2BiF33MgF2＋2Bi(MgF2为难溶盐)，电解质为熔融氟化物。下列说法正确的是A.放电时，负极的电极反应式为Mg－2e－＋2F－===MgF2B.放电时，电子从镁电极流出，经电解质流向正极C.放电时，化学能完全转化为电能D.放电时，F－向正极移动√练习2电子从镁电极流出，经导线流向正极还有部分转化为热能等F－向负极移动1.概念一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。目标二燃料电池与其他电池区别：反应物不是储存在电池内。小型高性能燃料电池

2.特点(1)清洁、安全、高效等。(2)能量转化率可以达到

以上。(3)反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节。3.应用在航天、军事、交通等领域有广阔的应用前景。目标二燃料电池80%(1)氢氧燃料电池的总反应方程式如何书写？思考1提示燃料电池相当于燃料的燃烧，氢氧燃料电池的总反应为2H2＋O2===2H2O。4.氢氧燃料电池(2)如何判断氢氧燃料电池的正、负极？提示分析总反应的方程式可知，氢气失电子化合价升高，在负极上反应，氧气得电子化合价降低，在正极上反应。其规律是通燃料的一极做负极，通氧气的一极做正极。氢氧燃料电池正、负极反应如下：电解质溶液负极正极酸性(H＋)

碱性(OH－)

特别提醒在书写电极反应式时应看清溶液的酸碱性；

酸性条件下不出现OH－，碱性条件下不出现H＋。2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－氢氧燃料电池在不同介质中的总反应相同，但正、负极反应与电解质溶液有关，写出导电介质为固体电解质时的正、负极反应。思考2介质电池反应：2H2＋O2===2H2O

负极________________________正极_________________

负极_________________正极_______________________2H2－4e－＋2O2－===2H2OO2＋4e－===2O2－2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O正误判断(1)燃料电池是利用燃料的燃烧发电(

)(2)燃料电池中，燃料在正极上发生氧化反应(

)(3)氢氧燃料电池将热能直接转变为电能(

)(4)原电池中正极材料一定发生还原反应(

)(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子(

)练习1×××××(2022·江西新余第一中学高一期末)国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是练习2A.电池工作时，电解质溶液中的H＋向b极移动B.a极发生的电极反应为H2＋2e－＋2OH－===2H2OC.b极为正极，发生氧化反应D.当外电路有1mol电子转移时，b极消耗5.6LO2√H2－2e－===2H＋发生还原反应未说明是否是标准状况课堂小结化学电池

干电池（一次电池）充电电池（二次电池）燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池（Pb-PbO2-H2SO4）氢氧燃料电池锂离子电池镍氢电池普通锌锰干电池甲烷燃料电池123自我测试1.下列电池工作时，O2在正极得电子的是4ABCD

锌锰干电池铅酸蓄电池氢氧燃料电池镍镉电池√2.镍氢电池是可充电电池，它的总反应是

H2＋NiO(OH)===Ni(OH)2，根据此反应判断，下列说法正确的是A.电池放电时，电池负极周围溶液的碱性不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池放电时，氢元素被还原D.电池放电时，通入H2的一极是负极自我测试123√4负极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O正极反应式为NiO(OH)＋H2O＋e－===OH－＋Ni(OH)2自我测试1233.(2022·黑龙江大庆中学高一期中)纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，用KOH溶液作电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是A.电池的正极发生还原反应B.Zn为负极，发生氧化反应，反应过程中失去电子C.电池工作时，电解质溶液中的阳离子移向正极D.电池使用时，电子由Zn极经电解质溶液流向Ag2O极4√牢记：电子不下水，离子不上岸自我测试1234.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，若电解质