第一節(jié)原電池第2課時常見化學(xué)電源第四章化學(xué)反應(yīng)與電能[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解化學(xué)電源種類并認(rèn)識化學(xué)電源在實(shí)際生活中的應(yīng)用。2.掌握一次電池、二次電池的反應(yīng)原理并能書寫電極反應(yīng)式(重、難點(diǎn))3.掌握燃料電池的反應(yīng)原理，理解在不同電解質(zhì)中電極反應(yīng)式的書寫。新課導(dǎo)入1電池的發(fā)展歷程1980年，古迪納夫發(fā)明了一種新型的鋰電池，它以最小的體積提供最大的能量，因此能量密度大大提高。目前被廣泛使用。1859年，法國物理學(xué)家普蘭特發(fā)明了最早可充電電池鉛酸電池，即鉛酸蓄電池。這種電池開創(chuàng)了一個時代。21887年，英國人赫勒森發(fā)明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀，不會溢漏，便于攜帶，因此獲得了廣泛應(yīng)用。1839年，格羅夫第一個提出氫氧燃料電池裝置，在中大型汽車、貨車這一部分有著非常好的應(yīng)用前景。14351800年，意大利化學(xué)家亞歷山德羅，成功制成了世界上第一個電池“伏特電堆”；世界上第一個電池最早的干電池蓄電池的誕生鋰離子電池的發(fā)明冉冉升起的燃料電池化學(xué)電池一次電池二次電池燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池等鋰離子電池鎳氫電池普通鋅錳干電池鋅銀紐扣電池一、常見化學(xué)電源點(diǎn)撥精講1.一次電池（干電池）一次電池又稱干電池，放電后不可再充電，電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動。常見一次電池：有普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、紐扣式銀鋅電池。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉缺點(diǎn)：會發(fā)生自放電，不能長期放置(普通)鋅錳干電池（酸性）電極反應(yīng)物電極材料電解質(zhì)溶液總反應(yīng)式正極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極：Zn正極：MnO2NH4Cl糊負(fù)極：Zn正極：石墨棒2MnO2＋2H+

＋2e－＝

2MnO(OH)Zn－2e－＋2NH4＋

＝

Zn(NH3)22++2H+

Zn+2NH4Cl+2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)【拓展了解】普通鋅錳干電池曾一度長期占據(jù)市場，但現(xiàn)在卻逐漸被替代，一方面是會發(fā)生自放電；另一方面電解質(zhì)氯化氨為酸性，會腐蝕電池的鋅筒且反應(yīng)有氫氣生成，易造成電池膨脹及漏液現(xiàn)象。如何改進(jìn)“普通鋅錳干電池”，使其避免Zn筒腐蝕漏液思考1①在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防漏電池；②將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的KOH，并在構(gòu)造上進(jìn)行改進(jìn)，制成堿性鋅錳電池。(堿性)鋅錳干電池電極反應(yīng)物電極材料電解質(zhì)總反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式負(fù)極：Zn正極：MnO2KOH負(fù)極：Zn正極：石墨棒2MnO2＋2H2O＋2e－

=2MnO(OH)＋2OH－Zn＋2OH－－2e－

=Zn(OH)2Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2pH值增大【練習(xí)1】紐扣式銀—鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液，電池總反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列說法正確的是（

）A．電池工作過程中，KOH溶液濃度降低B．電池工作過程中，電解液中OH-向正極遷移C．負(fù)極發(fā)生反應(yīng)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2D．正極發(fā)生反應(yīng)Ag2O+2H++2e-=2Ag+H2O總反應(yīng)未消耗KOH，但是耗水，所以濃度增大+100+2C二次電池放電后可以再充電的電池屬于二次電池，也叫充電電池或蓄電池常見二次電池：鉛酸蓄電池（汽車上多使用鉛蓄電池）、鎳氫電池、鋰離子電池等二、二次電池1.實(shí)例分析——鉛酸蓄電池(1)構(gòu)造0+2Pb+4PbO2充、放電總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O二次電池鉛酸蓄電池（放電）電極材料電解質(zhì)溶液正極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式總反應(yīng)式負(fù)極：Pb正極：PbO2稀硫酸Pb＋PbO2＋2H2SO4

?2PbSO4＋2H2O放電充電PbSO4難溶于水放電一段時間后，負(fù)極Pb的質(zhì)量如何變化？電解液H2SO4濃度如何變化？思考2負(fù)極的質(zhì)量增大（因?yàn)樯闪肆蛩徙U附著在負(fù)極材料上）電解液H2SO4濃度減?。ㄒ?yàn)镠+參與了正極反應(yīng)，被消耗，SO42-生成了硫酸鉛，也被消耗）負(fù)極正極如何書寫鉛酸蓄電池的充電反應(yīng)？思考3核心思路：充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆過程鉛酸蓄電池（放電）總反應(yīng)式電極材料陰極反應(yīng)式陽極反應(yīng)式

陰極：與外接電源負(fù)極相連陽極：與外接電源正極相連Pb＋PbO2＋2H2SO4

?2PbSO4＋2H2O放電充電二次電池鉛蓄電池充放電工作原理：新型鋰離子電池它是新一代可充電的綠色電池，現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動電話、攝像機(jī)等低功耗電器的主流。鋰離子電池

以鋰為負(fù)極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中常用的是鈷酸鋰電池。它以石墨為負(fù)極材料，石墨是多層結(jié)構(gòu)，可以容納鋰電池的鋰原子，氧化鋰鈷LiCoO2為正極材料：正極：優(yōu)點(diǎn)：能量密度高，體積小重量輕，使用壽命較長；缺點(diǎn)：不能過充或者過放，價格較貴

【練習(xí)1】高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)式為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。回答下列問題：(1)高鐵電池的負(fù)極材料是

，放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________

(2)放電時，正極發(fā)生

(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)；正極的電極反應(yīng)式為

。

放電時，

(填“正”或“負(fù)”)極附近溶液的堿性增強(qiáng)。Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2還原

正Zn

PbO2作正極充電：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，硫酸濃度不斷增大正、負(fù)極質(zhì)量均增加【練習(xí)2】B總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O發(fā)展中的化學(xué)電源課堂小結(jié)一次電池—干電池：二次電池（充電電池堿性鋅錳干電池鉛蓄電池21世紀(jì)電池未來的發(fā)展鋰電池判斷下列電池放電時的電解質(zhì)溶液的酸堿性，并寫出電極反應(yīng)式。1.鎳鎘電池:NiO2+Cd+2H2O=Cd(OH)2+Ni(OH)2負(fù)極：______________正極：_____________2.氫鎳電池:H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2負(fù)極：____