文档内容
人教版（2019） 选择性必修1 第四章 化学反应与能量
第一节 课时2 化学电源
教学设计
教学目标
1、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2、掌握常见化学电源的电极反应式和总方程式。
教学重难点
重点：
化学电池的工作原理；燃料电池电极反应式的书写
难点：
掌握几种典型化学电池的电极反应
教学过程
一、导入新课
在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？干电池、蓄电
池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等，
那么本节课我们来学习化学电源的有关知识。
二、新课讲授
【师】化学电池的分类与优劣
1、化学电池的分类及其特点
一次电池：活性物质消耗到一定程度，就不能使用，如普通的锌锰电池、
碱性锌锰电池。
二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，如铅蓄电池、镍镉
电池。
燃料电池：燃料失电子，氧化剂得电子，如氢氧燃料电池。
【提问】我们在日常生活中用到的电池多是二次电池，那么化学电池有什么优点
呢？
【学生】具有能量转换效率高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。
【师】如何判断电池优劣呢？【总结】(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
(2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小。
(3)电池的可储存时间的长短。
【师】化学电源的分类及工作原理
1．一次电池(以碱性锌锰电池为例)
(1)组成。正极：MnO ；负极：Zn；电解质：KOH。
2
(2)工作原理
负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH) ；
2
正极反应：2MnO ＋2e－＋2H O===2MnOOH＋2OH－；
2 2
总反应：Zn＋2MnO ＋2H O===2MnOOH＋Zn(OH) 。
2 2 2
(3)特点：碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和可储存时间均
有提高，适用于大电流和连续放电。
2．二次电池(以铅蓄电池为例)
(1)组成：负极：Pb；正极：PbO ；电解质：H SO 溶液。
2 2 4
(2)工作原理
①放电过程
负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO (s)(氧化反应)；
4
正极：PbO (s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－=== PbSO (s)＋2H O(l)；
2 4 2
总反应：Pb(s)＋PbO (s)＋2H SO (aq)===2PbSO (s)＋2H O(l)。
2 2 4 4 2
②充电过程
阴极：PbSO (s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)；
4
阳极：PbSO (s)＋2H O(l)－2e－===PbO (s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)；
4 2 2
总反应：2PbSO (s)＋2H O(l)===Pb(s)＋PbO (s)＋2H SO (aq)。
4 2 2 2 4
(3)铅蓄电池的优缺点
①优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，在生产、
生活中应用广泛。
②缺点：比能量低、笨重，废弃的电池污染环境。
3．燃料电池(以H O 燃料电池为例)
2 2
(1)构成
(2)工作原理
【学生】完成表格酸性电解质(H SO ) 碱性电解质(KOH)
2 4
负极反应 _______________ _______________________
正极反应
_________________ _______________________
总反应 2H ＋O ===2H O
2 2 2
(3)特点
①连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能。
②电极材料本身不参与氧化还原反应。
③工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反
应，生成物不断地被排除。
④能量转化率高(＞80%)，排放废物少。
板书设计
化学电源
一．化学电池的分类与优劣
二．化学电源的分类及工作原理
