4.1.2 化学电源 教学课件 高中化学人教版选修一.pptxVIP

4.1.2化学电源

核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：宏观层面：学生能通过观察不同化学电源的外观、性能参数及实际使用效果，从宏观角度区分各类电池的特点与适用场景。微观层面：深入理解不同化学电源内部的电化学反应机制。2.变化观念与平衡思想：动态变化观念：认识化学电源在充放电过程中，物质组成、电极反应和能量状态的动态变化。能量转化平衡思想：理解化学电源是化学能与电能相互转化的装置，遵循能量守恒定律。同时，认识到电池工作或充电过程中存在能量损耗，从能量转化效率的角度分析不同电池的优势与局限，建立“化学能?电能+其他形式能量”的平衡思维。3.科学态度与社会责任：社会应用意识：联系化学电源在生活、工业、航天等领域的广泛应用，以及废旧电池对环境的危害和回收处理技术，增强学生利用化学知识解决能源与环境问题的社会责任感，树立可持续发展理念。

学习重难点学习重点?1.常见化学电源的工作原理：掌握干电池、铅蓄电池、锂电池、氢氧燃料电池等典型电池的电极反应、总反应式及充放电过程，能从氧化还原角度分析正负极的反应本质。2.化学电源的性能特点与应用：理解不同化学电源的优势、局限性及其与应用场景的匹配关系。学习难点?1.新型化学电源的反应机制：理解锂离子电池中锂离子的迁移原理、燃料电池中催化剂的作用机制等较为复杂的微观过程。2.化学电源的能量转化效率分析：从能量守恒和损耗角度，定量分析电池的理论能量与实际输出能量的差异，解释影响能量转化效率的因素。

课前导入手机和电动汽车使用的电池有什么不同？为什么它们能满足不同设备的用电需求？心脏起搏器需要长期稳定供电，哪种电池适合这类特殊场景？废旧电池随意丢弃会污染环境，如何从电池原理角度减少其危害？

化学电源概述PART01

1.化学电源的类别及特点化学电源一次电池二次电池燃料电池又叫干电池，活性物质消耗到一定程度，就不能继续使用了，如锌锰干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一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，如氢氧燃料电池

2.化学电源的特点（1）优点：（2）判断电池优劣的主要标准：化学电源的优点方便携带，易于维护能量转化效率较高，供能稳定可靠可制成各种形态、大小和容量不同的电池及电池组等主要标准比能量比功率电池可储存时间的长短电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。单位为(W·h)/kg或(W·h)/L电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。单位为W/kg或W/L

一次电池PART02

MnO2糊1.普通锌锰电池锌筒石墨棒NH4Cl糊普通锌锰电池放电时发生的总反应：Zn+2MnO2+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl+2MnO(OH)锌锰干电池的电极反应方程式。负极：————————————————正极：————————————————Zn+2NH3-2e-=[Zn(NH3)2]2+MnO2+NH4++e-=MnO(OH)+NH3特点：优点：制作简单，价格便宜缺点：新电池会发生自动放电，使存放时间缩短，放电后电压下降较快。

1.碱性锌锰电池普通锌锰电池放电时发生的总反应：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)锌锰干电池的电极反应方程式。负极：————————————————正极：————————————————Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-特点：比普通锌锰电池性能好，其比能量和可储存时间均有所提高。

负极：————————————————正极：————————————————3.锌银电池（1）构成一般用不锈钢制成小圆盒形，盒内靠正极壳一端填充由AgO和少量石墨组成的正极活性材料，负极一端填充由锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，溶液两边为隔膜，将电极与电解液分开。（2）电极反应及电池总反应Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－(pH↑)Zn＋2OH－－2e－===ZnO+H2O(pH↓)

锌银电池的总反应：3.锌银电池Zn＋Ag2O＋H2O===ZnO＋2Ag（3）特点：电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。（4）用途：常制成纽扣式微型电池，广泛应用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器等。

二次电池PART03

1.铅酸蓄电池该类电池既可放电又可充电，放电时进行自发的氧化还原反应，属于原电池，将化学能转化为电能；充电时反应逆向进行，属于电解池，将电能转化为化学能。（1）结构铅酸蓄电池的构造示意图铅酸蓄电池有两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖PbO2，负极板上覆盖Pb，正、负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料隔开，两极均浸入稀H2SO4中，一般用硬橡胶或透明塑料制成外壳。

1.化学电源的类别及特点（2）工作