高教版（2021）第二节 电池的类型优质ppt课件

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1．能从原子的结构和组成出发，初步
【学习目标】1.了解常见化学电池的类型及工作原理；2.知道废旧电池的资源化处理方法，认识保护环境的重要性
【核心素养】1.通过常见化学电池的类型及工作原理，培养学生宏观辨识与微观探析、现象观察与规律认知、实验探究与创新意识等化学学科核心素养；2.通过废旧电池的资源化处理，培养学生科学态度和社会责任等化学学科核心素养
手机在现代社会中的使用率极高，手机的续航能力是许多人挑选手机的考虑因素之一，电池容量也就成为一个重要参数。手机的电池，可以反复进行充电和放电。而用于电视、空调遥控器的电池使用一段时间后，却不能充电。这是为什么呢？
锌锰干电池是最常见的一次电池，价格便宜、携带方便，目前仍是产量很大的电池，特别适用于间歇式放电，如遥控器。
准备好小刀、螺丝刀、镊子等工具，戴好手套、口罩，在做好安全防护的情况下，以小组为单位，拆解废旧的锌锰干电池。实验完成后，废弃的电池需按垃圾分类的要求进行投放。（1）观察锌锰干电池的内部结构，与同学讨论锌锰干电池的工作原理；（2）解释锌锰干电池使用时间长未及时更换，出现漏液现象的原因。
锌制外壳作负极中央有铜帽的石墨作正极;填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液;填充MnO2粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。
a：一次性电池，不可逆b：NH4Cl显酸性，会腐蚀锌筒，用KOH代替NH4Cl能提高性能，延长寿命c:放电量小，放电过程中易气涨或漏液
一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫作干电池
知识点一 · 一次电池
锌筒为 极，石墨棒为 极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作 。
总反应为： Zn+2MnO2+2NH4Cl==Zn(NH3)2Cl2 + 2MnO(OH)
负极：Zn－2e－ + 2NH4+ = [Zn(NH3)2]2+ + 2H＋ 正极：2MnO2 + 2H+ + 2e － =2MnO(OH)
优点：制作简单，价格便宜缺点：放电时间短，放电后电压下降快
锌银电池是一种比能量高、电压稳定的水溶液电池，常制成纽扣式电池，广泛用于微型电子设备。常见的锌银电池负极是锌，正极是氧化银，电解质是氢氧化钾。
用途：电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的。
银锌电池是一种纽扣式大容量电池，Zn作 极，Ag2O作 极，电解质溶液为KOH溶液。
Zn +Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2
负极：Zn－2e－+ 2OH－==Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O +2e－==2Ag + 2OH－
注意：在写电极产物时，要注意电解质溶液的酸碱性。
二次电池又叫充电电池（蓄电池），可逆、循环。
铅蓄电池是一种用途广泛的二次电池，结构如图T1-2-5所示。它由两组栅栏状极板交替排列而成，负极板上覆盖铅（Pb），正极板上覆盖二氧化铅（PbO2），30%的稀硫酸溶液作电解质。
观察图T1-2-6所示的铅蓄电池充电、放电示意图，结合查阅的铅蓄电池的资料，讨论铅蓄电池怎样产生电流。
负极: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4
正极: PbO2+4H++SO42- + 2e- = PbSO4 +2H2O
充电反应就是上述反应的逆反应
注意：1.铅蓄电池放电时，pH增大2.铅蓄电池放电时，正负极质量均增加
铅蓄电池在国民经济和社会发展中发挥着重要作用，广泛应用于汽车、船舶、航空、电力、通信、军工等领域，尤其在内燃机启动、大规模储能等应用领域更是占据稳固的地位。
一、结构：负极材料是 ，正极材料是 ，电解质溶液是 。
一种体积小、安全性能高，清洁无污染、无记忆效应的二次电池，可以和锌锰电池、镉镍电池互换使用，也可以作为动力车的动力源。
一类成本低、比能量高、性能稳定的新型能源电池，可代替银锌电池用于国防，如鱼雷、导弹，也可用于手表、助听器等
高效耐用、质量小、没有记忆效应、自放电率低，而且可以在较大的温度范围内使用，是对环境比较友好的绿色电池。是笔记本计算机、数码相机、手机等现代数码产品的主流电源，已成为许多电动汽车选用的动力电源。
体积小，便于携带。可重复使用500次以上。寿命比铅蓄电池长。
负极—燃料（H2 CO CH4 C2H6 C2H5OH等）
电极材料—一般不参加反应，传导电子
原料不断补充、产物不断排出
优点：能量转化率高，可持续使用，对环境友好
用途：宇宙飞船，应用前景广阔
电极: Pt或石墨制作的惰性电极
电解质溶液: 硫酸溶液
负极： 2H2 - 4e- = 4H+
正极： O2+ 4H++ 4e- = 2H2O
总反应：2H2 + O2 = 2H2O
思考2：电池工作一段时间后，上述溶液的pH如何变化？
四、废旧电池的资源化处理
垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法，是对过去旧的垃圾收集处置方式的改革。 观察垃圾分类要求设置的垃圾桶颜色和分类标准，判定生活中的废旧电池属于哪一类垃圾，并按要求正确投放。
废旧电池中含有汞、镉、铅、锌等重金属，如不回收处理，对人体有害的重金属会进入土壤、水体甚至大气中，不但对环境产生严重污染，危害人类健康，而且也会浪费宝贵的金属资源。 我国发布的《废电池污染防治技术政策》中明确了废电池污染防治应遵循闭环与绿色回收、资源利用优先、合理安全处置的综合防治原则。
废旧电池的资源化处理方法主要有：
将废旧电池磨碎，送往炉内加热，可提取汞、锌、铁和锰等金属
将废旧电池溶解于硫酸，然后从溶液中提取各种金属
将废电池置于真空环境中加热回收汞，提取铁、镍和锰等金属
分小组查阅资料，交流总结废旧电池回收利用的意义，认识环境保护的重要性。制作海报，在学校和社区进行宣传，增强人们保护环境的自觉性。
1.你使用过哪些电池？你如何处理家里的废旧电池？ 2.铅蓄电池是使用范围最广的二次电池，在交通、电力、通信等领域广泛应用，还是风力发电、太阳能发电的重要储能设备。你知道废旧的铅蓄电池应该如何处理吗？若随意丢弃，会造成什么后果？ 3.查阅资料，与同学交流我国锂离子电池、燃料电池的发展状况和目前的应用领域。 4.你知道有哪些好的使用习惯和方法，可以延长电池的使用寿命？
1．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为： 下列说法错误的是（ ）
A．放电时，ClO4－向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2CO32－＋CD．充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na
2.锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中,其示意图如图所示。电池反应为2Li+2H2O==2LiOH+H2↑。电池工作时,下列说法错误的是(　　) A.金属锂作负极B.电子从锂电极经导线流向镍电极C.海水作为电解质溶液D.可将电能转化为化学能