2023学年完整公开课版化学电源

第一页，共二十二页。第二章化学反应与能量第二节化学电源第二页，共二十二页。用于“神六”的太阳能电池普通锌锰电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池第三页，共二十二页。化学电源化学电池分类化学电池优点及其优劣的判断标准

废电池的危害第四页，共二十二页。化学电池分类化学电池一次电池二次电池燃料电池定义例子电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用．又称充电电池或蓄电池在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用．是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称连续电池．干电池：电池中的电解质溶液制成胶体，不流动，故称干电池．铅蓄电池、锌银蓄电池、镍镉电池、锂离子电池氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池。如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银纽扣电池第五页，共二十二页。1、一次电池普通锌锰电池碱性电池

金属外壳石墨棒锌粉和KOH的混合物碱性锌-锰干电池的结构MnO2第六页，共二十二页。负极：正极：电池反应：电解质：KOHZn+2OH--2e-

=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-

Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2［思考］该电池的正负极材料和电解质金属外壳石墨棒锌粉和KOH的混合物碱性锌-锰干电池的结构MnO2

优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵第七页，共二十二页。2、二次电池铅蓄电池：是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb第八页，共二十二页。放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O

还原反应Pb+SO42--2e-=PbSO4

氧化反应负极：放电过程（是原电池反应，化学能转化为电能）铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境第九页，共二十二页。燃料电池汽车第十页，共二十二页。世博燃料电池主推车第十一页，共二十二页。第十二页，共二十二页。3、燃料电池酸性电解质：碱性电解质负极:2H2-4e-+4OH-==4H2O

正极:O2+2H2O+4e-==4OH-

负极：2H2-4e-==4H+正极：O2+4H++4e-==2H2O氢氧燃料电池

总反应：2H2+O2==2H2O[阅读]P76-77了解燃料电池的优点第十三页，共二十二页。燃料电池的规律①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。燃料电池与前几种电池的差别：①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出第十四页，共二十二页。1、化学电池优点（１）能量转换效率高，供能稳定可靠。（２）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。（３）易维护，可在各种环境下工作。2、判断电池优劣的标准

（１）比能量［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（２）比功率[符号是W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小（3）电池的储存时间的长短总结：除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。第十五页，共二十二页。减少污染节约资源第十六页，共二十二页。废电池的危害

废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进入人体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨骼变形。汽车废电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染，最终对人造成危害。第十七页，共二十二页。

回收再利用

天生我材必有用”，废旧电池中对人体有害的重金属又是较为稀缺的工业原料。据环保专家介绍，废旧电池中95%的物质均可以回收，尤其是重金属回收价值很高。在废旧电池中每回收1000克金属，就有82克的汞、88克的镉。可以说，回收处理废旧电池不仅解决了环境污染的问题，而且也实现了资源的回收再利用。因此，对于废电池的最佳处理办法是再生利用，提取其中的有用成分，将废物变为资源。

第十八页，共二十二页。提倡

我们应该为自己的生存环境做一份贡献，在用完电池以后，能够将它们扔进指定地点，以免污染环境。第十九页，共二十二页。练习1:一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇

Y2O3

的氧化锆

ZrO2

晶体，在熔融状态下能传导O2

。下列对该燃料电池说法正确的是

A

在熔融电解质中，O2

由负极移向正极B

电池的总反应是：C4H10＋O2

CO2＋H2OC

通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e

＝2O2

D

通入丁烷的一极是正极，电极反应为：2C4H10＋26e

＋13O2

＝4CO2＋5H2OC第二十页，共二十二页。练习2：据媒体报道：以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池（PEMFC）常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢为燃料，空气为氧化剂，铂做催化剂，导电离子是H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是()点燃①正极反应为：O2+4H++4e－

=2H2O②负极反应为：2H2－4e－

=