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1、电池发明的小故事 q1791年他在解剖时在实验在实验 室将悬有去了皮的青蛙腿的室将悬有去了皮的青蛙腿的 铜钩挂在铁架台上，发现蛙铜钩挂在铁架台上，发现蛙 腿腿会有肌肉抽搐的现象。伽 伏尼认为动物的组织会产生 电流，而金属是传递电流的 导体。 q他从独特的角度认为电 流是由两种不同的金属产 生的，经过一系列的实验 ，终于在1800年成功研 制了世界上第一个能产生 稳定电流的电池（见下图 ）。 （意大利生物 学家伽伏尼） （法国物理 学家、化学 家伏特） 锂电池 干电池 叠层电池 纽扣电池 各 类 电 池 知识点1：各类电池 学习目标 1、了解常见的化学电源种类，掌握不同原电 池的工作原理，学会书
2、写电极方程式。 2、通过分类比较的方法，掌握碱性锌锰电池 、铅蓄电池、氢氧燃料电池的电极方程式的 书写。 3、认识化学知识对对人类生活的重大作用， 提高学习化学的积极性。 自主学习 1)概念:将化学能变成电能的装置 2)分类: 一次电池又称不可充电电池如：干电池 二次电池又称充电电池蓄电池 燃料电池 3)优点: 4)电池优劣的判断标准: 能量转换效率高，供能稳定可靠。 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。 易维护，可在各种环境下工作。 比能量 符号(Ah/kg)，(Ah/L) 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 比功率符号是W/kg，W/L) 指电池单位质
3、量或单位体积所能输出功率的大小 比时间-电池的储存时间的长短 化学电电池 一次电电池二次电电池燃料电电池 定义义 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 化学电池 小型高
4、性能 燃料电池 化学电池的组成 组 成负 极正 极电解质 电子流向 反应类型 电极材料 电极上发生 反应的物质 能导电的物质 还原性较强 的物质（大 多是金属电 极本身） 氧化性较强 的物质 酸、碱、 盐溶液或 熔融液 流出电子流入电子 氧化反应 还原反应 （1）讨论目标： 1、各组成员全力解决自己组内问题，理清知识点，明确解题方法 2、能对相关的知识点进行简单总结。 特别提示： 1、细心审题，理解原电池的工作原理。 2、讨论中明确原电池的原理在化学电源中的体现。 （3）讨论要求： 1.先小组学科内“兵教兵”分层讨论3分钟，再小组内集中讨论5分钟 2.没解决的问题组长及时反馈给老师，新生成的问
5、题组长记录好， 以便小组展示、质疑。 3、再现错题思路，使错误在争辩中顿悟，在思考过程中化解。 合作、交流、讨论、纠错 （2）重点讨论的问题：探究一1、二、三2及迁移应用2、3 展 示 题题 目地点方式展示小组组点评评小组组 探究一1黑板书书面2组组C14组组A1 探究一2黑板书书面3组组C26组组A2 探究二1黑板书书面5组组C12组组A1 探究二2口头头1组组C28组组A2 探究三1黑板书书面8组组C11组组A1 探究三2口头头7组组C23组组A2 迁移应应用2口头头6组组C15组组A1 迁移应应用3口头头9组组C210组组A2 展示、修改、查漏、补缺 要求：1.展示同学书写工整、迅速，3
6、分钟内完成。 2.展示内容后写出小结和新生成问题。 （注意事项、方法规律、拓展内容） 3.非展示同学落实好讨论结果后，边看边记，认真思考，准 备质疑或追问。 要求： 1.点评同学要脱稿点评，大声点出注意事项、要点 ，总结解 题方法和规律并拓展提升。 2.用红笔修改补充，标出注意点，给出评价。 3.非点评同学都要面向点评同学坐端正，认真听、思考、 迅速记录，大胆提出疑问和补充观点。 点评、质疑、补充、归纳 展 示 题题 目地点方式展示小组组点评评小组组 探究一1黑板书书面2组组C14组组A1 探究一2黑板书书面3组组C26组组A2 探究二1黑板书书面5组组C12组组A1 探究二2口头头1组组C2
7、8组组A2 探究三1黑板书书面8组组C11组组A1 探究三2口头头7组组C23组组A2 迁移应应用2口头头6组组C15组组A1 迁移应应用3口头头9组组C210组组A2 探究一、一次电池： 1、碱性锌-锰干电池 负极： 正极： 电池反应： 电解质：KOH Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 碱性锌锰电池的优点： 电流稳 定，放电容量、时间比干电池 增大几倍，不会气涨或漏液。 钮扣电池：不锈钢制成一个由 正极壳和负极盖组成的小圆盒 ，盒内靠正极一端填充由Ag2O 和少量
8、石墨组成的正极活性材 料，负极盖一端填充锌汞合金 作负极活性材料，电解质溶液 为浓KOH溶液，已知电池内Zn 的氧化产物为ZnO 2、银-锌电池 负极：Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH- 总反应： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag 随着用电器朝着小型化、多功能化发展 的要求，对电池的发展也提出了小型化、多 功能化发展的要求。 铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池 铅蓄电池 1)正负极材料 正极：PbO2负极：Pb 2)工作机制 电解质：H2SO4溶液 铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应 分为放电和充电两个过程 探究
9、二、二次电池 放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s) 正极： PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =PbSO4 (s) +2H2O(l) 氧化反应 还原反应 负极： 放电过程 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 充电过程 PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 还原反应阴极： 阳极： 2PbSO4 (s)+2H2O(
10、l) -2e- = PbO2(s) +4 H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反应 接电源负极 接电源正极 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 铅蓄电池的充放电过程： 放电 充电 3)优缺点简析 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠 、价格低廉 其它二次电池 镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂 离子蓄电池 2、铅蓄电池的两极分别为Pb，PbO2，电解质溶 液为硫酸，工作时反应为： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。 下列结论正确的是（ ） A
11、Pb为正极被氧化 B只向PbO2极移动 C电解质溶液密度不断减小 D溶液的pH不断减小 C 3.锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极 ，跟用相同质量的其他金属作负极相比较， 使用寿命大大延长。 使用锂电源的手机与手提电脑 4. 微型锂电池 常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池， 一般用金属锂作负极，石墨作正极，电解质 溶液为溶有四氯化铝锂（LiAlCl4 ）的亚硫 酸氯（SOCl2 ）。电池的总反应式如下： 8Li + 3SOCl2 = 6LiCl + Li2SO3 + 2S 这 种电池的容量大，电压稳定，能在-56.70C- +71.10C的大范围温差内正常工作 日本产海水电池 以
12、海水电池为能源的航海标志灯 探究三：燃料电池 甲烷燃料电池总反应式可表示为 CH4+2O2+2OH-= CO32-+3H2O。下列关于甲烷燃料电 池的说法中不正确的是( ) A负极反应式为CH4+10OH-8e-= CO32- +7H2O B正极反应式为2O2+4H2O+8e-=8OH- C随着电池的不断放电，电解质溶液的碱性不变 D甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利 用率高 C 迁 移 应 用 1、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此它得到了广泛 的应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式 为Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(1)=Zn(OH)2(s)+2M
13、nOOH(s)。下说法中 错误的是（ ） A电池工作时，Zn失去电子 B电池负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D外电路中每通过0.2 mol电子，Zn的质量理论上减小6.5g 2、LiFeO4电池具有稳定性高，安全，对环境友好等优点，可用于 电动汽车。电池反应为：FePO4+Li LiFePO4，电池的正极材 料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有 关LiFePO4电池说法正确的是（ ） A可加入硫酸以提高电解质导电性 B放电时电池内部Li+向负极移动 C充电过程中，电池正极材料的质量减少 D放电
14、时电池正极反应为：FePO4+Li+e-=LiFePO4 C CD 3、科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用 细菌将有机酸转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的 燃料电池发电。该电池负极发生的反应为（ ） AH2+2OH-2e-=2H2O BO2+4H+4e-=2H2O CH2-2e-=2H+ DO2+2H2O+4e-=4OH- 4、如下图为一种纽扣微型电池，其电极分别为Ag2O和 Zn，电解质溶液是KOH溶液，俗称银锌电池。该电池 的总反应式为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。根据以上提供的资 料，判断下列说法正确的是（ ） A锌为负极，Ag2O为正极 B放电时正极附近溶液的pH升高 C
15、放电时负极附近溶液的pH升高 D溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向 移动 C AB 大有发展前景的燃料电池 燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃 料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的 化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃 料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发 电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太 多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等 废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代 末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入 实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下： 燃料电池 碱性电电解质质 负负极: 2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极: O2+2H2O+4e-=4OH- 总总反应应: 2H2+O2=2H2O 负极： 2H2-4e-=4H+ 正极： O2+4H+4e-=2H2O 总反应：2H2+O2=2H2O 阅读P76-77 了解燃料电池的优点 酸性电电解质质： 燃 料 电 池 介质 电池反应： 2H2 + = 2H2O 酸性负极 正极 中性负极 正极 碱性负极 正极 2H2 - 4e- = 4
