师：同学们好，今天我们继续学习人教版必修2第二章第二节化学能与电能的第二课时。上节课我们学习了原电池，根据原电池原理，人们研制出许多结构与性能各异的化学电池，最早使用的就是锌锰电池，相信大家非常熟悉。但是，你们见过电池内部的样子吗？今天，我们就抛开锌锰电池的外壳，看看它的内部构造。
大家仔细观察，能找出它的正负极在哪里吗？我们知道，电池凸起的一端是正极，对应的内部材料是石墨棒；另一端是负极，对应的是包裹在电池外部的锌筒。电池内部还有黑色的糊状物质，是氯化铵和二氧化锰。来看一个资料卡片，氯化铵是无色晶体或白色颗粒性粉末，是一种强电解质，其水溶液呈弱酸性。像这种锌锰电池，我们又称为酸性锌锰电池。
那它是如何放电的呢？在原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应。在这里，锌作为负极失电子生成锌离子，电子由负极经过用电器流向正极。石墨棒并不参与反应，而是其周围的糊状物质中，铵根离子得电子生成氨气和氢气。内电路依靠电解质离子的定向移动形成电流。但是，我们看到正极产生了气体，而电池是一个封闭体系，气体无法溢出，怎么办呢？请看资料卡片，电池内的糊状物质含有二氧化锰和氯化锌，是它们分别与氢和氨气反应掉了。
刚刚观察锌锰电池剖面图时，相信很多同学都注意到了，电池内部还有红色的塑料圈和紧贴锌筒内壁淡黄色的膜，它们的作用是什么呢？
首先看这个红色塑料圈，注意观察它在电池内部的位置。对，塑料圈正好在正极石墨棒和负极锌筒之间，它把正负极隔开，避免正负极直接接触造成短路。
淡黄色膜的作用又是什么呢？再看看这层膜在电池内部的位置，它正好隔开了负极锌筒和内部糊状物质。如果没有这层膜，锌筒和内部糊状物质会直接接触发生反应，那么电池即使不用，放置过久也会失效。所以，这层膜避免了锌筒和内部糊状物质的直接接触，延缓了对锌筒的腐蚀。
那么新问题来了，这层膜把负极和糊状物质隔开，会不会阻碍电流通过呢？下面我们模拟锌锰电池的反应来探究一下。这是从锌筒内壁撕下来的膜，这是双室反应器，可以将膜夹在两个容器中间，用夹子夹紧。左式反应器加入与锌不反应的中性电解质溶液，右式反应器加入氯化铵溶液和二氧化锰。已经用导线将小风扇和两个电极连接好了，最后将锌片插入左室，石墨棒插入右室，小风扇会转起来吗？我们一起来看。
先在右室加入二氧化锰，将膜夹在双室中间，用夹子夹紧，再加入氯化铵溶液、氯化钠溶液。
小风扇转起来了，说明内电路溶液中可以形成电流。这层膜具有选择透过性，同时在锌和糊状物质之间可以延缓对锌筒的腐蚀。但是，膜的存在也只能延缓对锌筒的腐蚀。对于酸性锌锰电池，即使不用，久置也会自动失效，且使用过程中锌外壳会逐渐消耗变薄，内部的糊状物质会泄漏腐蚀用电器。这是我在实验室找到的一个久置且未使用的酸性锌锰电池。
为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质氯化铵换成湿的氢氧化钾，并在构造上做了改进，制成了碱性锌锰电池。下面我们一起来观察碱性锌锰电池的剖面图。首先，还是请大家找出它的正负极在哪里。
同样，凸起的一端是正极，是整个外层的金属筒；另一端是负极，是金属针，周围有很多锌粉，还有内部黑色的糊状物质，是氢氧化钾和二氧化锰。负极仍然是锌失电子结合氢氧根生成氢氧化锌，正极是二氧化锰得电子结合水生成氢氧化氧锰和氢氧根。
碱性锌锰电池究竟做了哪些改进呢？我们来对比一下。首先思考这两种电池的正负极位置，酸性锌锰电池的负极锌筒在外部，使用过程中锌外壳会反应逐渐变薄，可能会漏液；而碱性锌锰电池负极在电池内部，不会因放电消耗而破损漏液。
再关注两种电池的电极材料有什么不同。酸性锌锰电池的负极是锌筒，而碱性锌锰电池的负极是锌粉，由锌筒改为锌粉，提高了反应的接触面积。还有吗？酸性锌锰电池的正极是石墨棒，体积较大；碱性锌锰电池用金属锌做电极，节约了内部空间。最后，使用氢氧化钾替代氯化铵作电解质，不会对外层金属造成腐蚀。正是基于这些改进，碱性锌锰电池放电能力比酸性锌锰电池更持久，放电量更大。这里由于条件所限，不能进行定量测定，感兴趣的同学可以结合物理知识做进一步探究。
一次电池不能重复使用，废旧电池会对环境造成污染，所以需要对废旧电池进行分类回收处理再利用。基于这点，人们思考能否重复使用电池，电池的发展进入了新阶段。充电电池又称为二次电池，最早使用的充电电池是铅蓄电池，它广泛应用于电瓶车、汽车、飞机、坦克、舰艇、雷达系统等领域。
大家想不想看看铅蓄电池的内部是什么样子呢？这是电动车用的已经废弃的铅蓄电池，请大家仔细观察它的内部构造，负极是青灰色的铅，正极是深棕色的二氧化铅。为了减小电池体积，正负极紧密相连、相互嵌合，用隔板隔开。电池内部有多个电芯单元，采用并联的方式焊接，这样有什么好处呢？对，可以增大电流。我们继续来看它的工作原理，铅蓄电池是铅单质和二氧化铅在硫酸溶液中生成硫酸铅固体和水，反应由左至右的方向是放电过程，逆方向是充电过程。
我们来看它的放电过程，请大家标出反应的电子转移。这里铅失电子，二氧化铅得电子，有两个电子转移。铅失电子做负极，结合硫酸根离子生成硫酸铅固体；二氧化铅得电子作正极，结合氢离子以及硫酸根离子生成硫酸铅固体和水。