师：各位同学大家好，今天我们一起学习原电池第二课时。电池已经成为人类生活中不可缺少的一部分，这里有用于神6的太阳能电池、笔记本电脑专用电池、手机专用电池、摄像机专用电池。请同学们思考，在日常生活和学习中，你用过哪些电池？你知道电池有哪些种类？

　　生：（思考、讨论）

　　师：电池有化学电池、太阳能电池、原子能堆。其中，化学电池是将化学能转化为电能的装置；太阳能电池是将太阳能转化成电能的装置；原子能DITC是将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热电转化器转变为电能的装置。化学电源与其他能源相比有哪些优点呢？

　　生：（思考、回答）能量转换效率高、供电稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。

　　师：非常好。那判断电池优劣的标准主要是什么呢？

　　生：（思考、回答）单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小、输出功率的大小及比功率的大小，以及电池的存储时间的长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，质量好。

　　师：没错。化学电源有这么多优点，它经历了怎样的发展过程呢？从结构简单的一次电池，但它不能反复使用。研发人员沿着这条思路又研发出了可以反复使用的二次电池。不过，二次电池需要充电而无法连续工作。于是，科学家又想到从外部不断提供原料，研制出连续工作的燃料电池，到最后的新型电池，这些电池的工作原理都是原电池的基本工作原理。

　　先让我们一起来看一次电池。一次电池中发生氧化还原反应的物质逐渐被消耗到一定程度，电池就不能继续使用，也就是放电后不可再充电的电池。常见的一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池以及银锌纽扣电池。首先我们来看普通锌锰干电池，它的总反应方程式为：1摩尔锌和2摩尔二氧化锰和2摩尔氯化铵发生反应，生成1摩尔氯化锌、1摩尔三氧化二锰、2摩尔氨气和1摩尔水。

　　请大家结合电池构造示意图，试着分析负极材料和正极材料分别是什么，离子导体是什么，并写出电极反应式。在分析氧化还原反应时，尤其要知道它的氧化剂、还原剂。我们往往第一步先标变价元素的化合价。

　　生：（观察、分析、书写）锌由0价变为 +2价，锰由 +4价变为 +3价。负极材料结合装置图，为锌；正极材料为二氧化锰，其中石墨是电子导体，离子导体为糊状氯化铵。负极电极反应式为：1摩尔锌失去2摩尔电子生成1摩尔锌离子；正极电极反应式为：2摩尔二氧化锰和2摩尔铵根离子得2摩尔电子，生成1摩尔三氧化二锰、1摩尔水和2摩尔氨气。

　　师：很好。普通锌锰干电池的优点是制作简单，价格便宜。但是它也有缺点，放电时间短，电压下降快，而且用的时间长了之后，会有糊状物流出来。所以研发人员对这一点进行改进，将电解质溶液离子导体换为氢氧化钾，这就是我们的碱性锌锰干电池。

　　通过结构示意图，我们知道碱性锌锰干电池的负极材料为锌，正极材料为二氧化锰，石墨是电子导体，离子导体是氢氧化钾。碱性锌锰干电池的总反应方程式为：1摩尔锌和2摩尔二氧化锰和2摩尔水发生反应，生成2摩尔氢氧化氧锰和1摩尔氢氧化锌。请大家结合结构示意图分析它的负极电极反应式以及正极电极反应式如何写。

　　生：（思考、书写）负极材料为锌，失去电子转变为锌离子，但电解质溶液是氢氧化钾，有氢氧根，所以锌离子会结合氢氧根生成氢氧化锌。最终负极的电极反应式为：1摩尔锌和2摩尔氢氧根反应失去2摩尔电子，生成1摩尔氢氧化锌。正极电极反应式为：2摩尔二氧化锰和2摩尔水得2摩尔电子，生成2摩尔氢氧化氧锰和2摩尔氢氧根。

　　师：非常正确。碱性锌锰干电池的优点是比能量和储存时间有所提高，是普通锌锰干电池的升级替代产品。不过它也有缺点，不能反复使用，价格较贵。还有一种一次电池是银锌纽扣电池，常用于手表和计算器等。它的总反应方程式为：1摩尔锌和1摩尔氧化银和1摩尔水反应生成1摩尔氢氧化锌和2摩尔银。大家可以结合它的结构示意图来了解它的负极材料和正极材料分别是什么。

　　生：（观察、回答）负极材料为锌，正极材料为氧化银，离子导体是氢氧化钾。

　　师：以上提到的一次电池，最主要的缺点是不能反复使用。研发人员依据这一特点研制出二次电池，又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。放电时将化学能转变为电能，该装置就是我们原电池装置；充电时电能转变为化学能，这是我们后续将讲到的电解池装置。其中铅蓄电池是最具有代表性的二次电池，电池反应可以正向和逆向进行，充电后电池容量得到恢复，充放电次数可以达千百次。结合电池构造示意图，试着分析放电过程中负极材料和正极材料分别是什么，离子导体是什么，写出电极反应式。

　　生：（观察、分析、书写）负极材料为铅，正极材料为二氧化铅，离子导体是稀硫酸。负极的电极反应式：铅失去两个电子，生成铅离子，考虑到电解质溶液硫酸，硫酸铅是难溶于水的物质，所以负极最终的电极反应式为：1摩尔铅和1摩尔硫酸根失去2摩尔电子，生成1摩尔硫酸铅。正极电极反应式为：1摩尔二氧化铅和4摩尔氢离子和1摩尔硫酸根得2摩尔电子，生成1摩尔硫酸铅和2摩尔水。