發(fā)展中的化學(xué)電源省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

復(fù)習(xí)：原電池原理：

1/251780年，伽伐尼(Galvani,L.)

青蛙抽搐試驗(yàn)。原電池雛形理論解釋：生物電觀點(diǎn)2/25

伏打?qū)ι镫娪^點(diǎn)質(zhì)疑

（Volta,A.1745-1827）

1800年建立伏打電堆模型。伏打電池是實(shí)用電池開(kāi)端。3/25電池廣泛應(yīng)用4/25發(fā)展中的化學(xué)電源化學(xué)能與電能（第二課時(shí)）高級(jí)中學(xué)洪波

5/251、干電池

干電池是一個(gè)伏打電池,利用某種吸收劑(如木屑或明膠)使內(nèi)含物成為不會(huì)外溢糊狀。慣用作手電筒照明、收音機(jī)等電源。酸性鋅錳干電池是最早進(jìn)入市場(chǎng)實(shí)用電池（1）普通鋅錳干電池6/25電池各種多樣，其實(shí)質(zhì)和原理是都是經(jīng)過(guò)氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。

7/25（1）鋅錳干電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)負(fù)極（鋅筒）：正極（石墨）：總反應(yīng)：電極反應(yīng)：Zn-2e￣=Zn2+2NH4++2e￣=2NH3↑

+H2↑Zn+2NH4+=Zn2+++2NH3↑+H2

↑優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2

和H2O等8/25Ｐ42學(xué)與問(wèn)：注意：使用完成要及時(shí)從用電器中取出、不可久置、應(yīng)保留在陰涼干燥處．堿性鋅錳電池：電解液由NH4Cl換為KOH．9/25（2）堿性干電池堿性電池是個(gè)人音響、攝影機(jī)等地首選電源。堿性電池

電解液:中性NH4Cl→堿性KOH（離子導(dǎo)電性更加好）負(fù)極：鋅片→鋅粉（反應(yīng)面積成倍增加，使放電電流大幅度提升）優(yōu)點(diǎn)：比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提升，適用于大電流和連續(xù)放電10/25（3）紐扣電池（Ag-Zn電池）總反應(yīng)：

Ag2O+Zn=ZnO+2Ag用途：電子手表、液晶顯示計(jì)算器或一個(gè)小型助聽(tīng)器等11/252、充電電池1、充電電池：氧化還原反應(yīng)在充電時(shí)能夠逆向進(jìn)行。2、充電電池又稱二次電池，能夠重復(fù)使用至一定周期。手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池筆記本電腦專用電池化學(xué)能放電充電電能12/25用途：當(dāng)前汽車上使用電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國(guó)防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。鉛蓄電池：最早使用充電電池。（1）鉛蓄電池特點(diǎn)：鉛蓄電池電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再次充電使用。13/25鉛蓄電池工作原理原電池反應(yīng)：PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4+2H2O14/25（3）鋰離子電池鋰離子電池是新一代可充電綠色電池。特點(diǎn)：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時(shí)間長(zhǎng)等。用途：現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝像機(jī)、手表、心臟起搏器等低功耗電器主流。筆記本電腦專用電池總反應(yīng)：Li＋MnO2＝

LiMnO215/25（3）鎳鎘電池特點(diǎn)：體積小，便于攜帶?？芍貜?fù)使用500次以上。壽命比鉛蓄電池長(zhǎng)。鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代趨勢(shì)。H2+NiO(OH)2

Ni(OH)2+H2O放電充電鎳鎘電池電極反應(yīng)：（KOH為電解液）用途：廣泛用于收錄機(jī)、無(wú)線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等。2NiO(OH)+2H2O+Cd

2Ni(OH)2+Cd(OH)2放電充電16/25

電池中含有大量重金屬如鋅、鉛、鎘、汞、錳等。據(jù)教授測(cè)試，一節(jié)紐扣電池能污染60萬(wàn)升水；一節(jié)一號(hào)電池爛在地里，能使一平方米土地失去利用價(jià)值。若將廢舊電池混入生活垃圾一起填埋，滲出重金屬物質(zhì)就會(huì)滲透土壤、污染地下水，進(jìn)而進(jìn)入魚(yú)類、農(nóng)作物等，破壞人類生存環(huán)境，間接威脅到人類健康，有還能致癌。所以我們不要亂扔電池，要及時(shí)回收。

廢舊電池回收利用17/253、燃料電池——高效、環(huán)境友好化學(xué)電池它電極材料普通為活性電極，含有很強(qiáng)催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。(比如：CH3OH和O2燃料電池，CH4和O2燃料電池)燃料電池是一個(gè)連續(xù)地將燃料和氧化劑化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能化學(xué)電池。小型高性能燃料電池

18/25氫氧燃料電池正負(fù)極材料正極：通氧氣（氧化劑）負(fù)極：通氫氣（燃料）電解質(zhì)：H2SO4溶液/NaOH溶液/Na2SO4溶液電極：使用鉑電極或者多孔性碳19/25KOH溶液H2O2H2Oab練習(xí)：1969年美國(guó)“阿波羅11號(hào)”登月成功。飛船上使用氫氧燃料電池是一個(gè)新型化學(xué)電池，其結(jié)構(gòu)如圖示：兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。1、a是

極，

b是

極2、外電路電子流向：負(fù)正

a→b20/25練習(xí)：1991年，我國(guó)首創(chuàng)以鋁－空氣－海水為能源新型電池，稱之為海洋電池。它是一個(gè)無(wú)污染、長(zhǎng)期有效、穩(wěn)定可靠電源。它靠海水中溶解氧與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電能。為取得海水中只含有0.5%溶解氧，科學(xué)家把正極制成仿魚(yú)鰓網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以增大表面積，吸收海水中微量溶解氧。這些氧在海水電解液作用下與鋁反應(yīng)，源源不停地產(chǎn)生電能。

總反應(yīng)式：4Al＋3O2十6H2O＝4Al(OH)3↓特點(diǎn)：海洋電池本身不含電解質(zhì)溶液和正極活性物質(zhì)，不放入海洋時(shí)，鋁極就不會(huì)在空氣中被氧化，能夠長(zhǎng)久儲(chǔ)存。

21/25練習(xí)：寫出甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液）總方程式：總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O反應(yīng)后溶液pH怎樣改變？PH值降低22/25化學(xué)電池

干電池（一次電池）充電電池（二次電池）燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池（Pb-PbO2-H2S