6.3.2 化学电源 ppt课件-（2020）新苏教版高中化学高一必修第二册.pptx

1、第二课时第二课时 化学电源化学电源专题六 人们根据原电池反应的原理，设计了很多种类的人们根据原电池反应的原理，设计了很多种类的电池来实现电池来实现化学能化学能转化为转化为电能电能。化学电源的化学电源的能量转化率比燃料燃烧高的多。能量转化率比燃料燃烧高的多。一、最初的电池一、最初的电池伏打电池铜片锌片浸有稀硫酸的纸板最初的电池容易漏液，体积大，使用不方便。最初的电池容易漏液，体积大，使用不方便。可以减小体积，并将电解质溶液换成固体可以减小体积，并将电解质溶液换成固体或糊状，方便携带。或糊状，方便携带。伏打电池的缺点是什么？如何改进？伏打电池的缺点是什么？如何改进？负极：负极：Zn2e + 2NH

2、4+ = Zn(NH3)22+ + 2H 正极：正极：2MnO2 + 2H+ + 2e =2MnO(OH)1、结构：结构：锌筒锌筒为为 极极，石墨棒，石墨棒为为 极极，在石，在石墨棒周围填充糊状的墨棒周围填充糊状的MnO2和和NH4Cl作作 。负负正正电解质电解质2、原理、原理锌锌锰干电池锰干电池二、干电池二、干电池总反应为：总反应为： Zn+2MnO2+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2 + 2MnO(OH) 氯化铵溶液显酸性，会跟锌皮发生反应，使用氯化铵溶液显酸性，会跟锌皮发生反应，使用一段时间后电池会鼓胀，漏液。后来把氯化铵换成一段时间后电池会鼓胀，漏液。后来把氯化铵换成了碱性的物质，

3、但是电池电量总有消耗殆尽的时候。了碱性的物质，但是电池电量总有消耗殆尽的时候。把电池制成把电池制成可充电循环使用可充电循环使用的电池。的电池。氯化铵溶液显酸性，干电池有什么不足？如何改进？氯化铵溶液显酸性，干电池有什么不足？如何改进？二次电池1、结构：结构：银锌电池是一种纽扣式大容量电池，银锌电池是一种纽扣式大容量电池，Zn作作 极，极，Ag2O作作 极，电解质溶液为极，电解质溶液为KOH溶液溶液。（1）银）银锌纽扣电池锌纽扣电池2、原理、原理：总反应为：总反应为：Zn +Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2 负负正正三、二次电池三、二次电池银锌扣电池银锌扣电池负极：负极：Zn

4、2e+ 2OH=Zn(OH)2 正极：正极：Ag2O + H2O +2e=2Ag + 2OH1、结构：、结构：负极材料是负极材料是 ，正极材料正极材料是是 ，电解质溶电解质溶液液是是 。（2）铅蓄电池铅蓄电池PbPbO2硫酸溶液硫酸溶液负极负极: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4正极正极: PbO2+4H+SO42- + 2e- = PbSO4 +2H2O2、原理：、原理：放电：放电：总反应：总反应：充电：充电：PbSO4 =Pb+ SO42- PbSO4 +2H2O = PbO2 + 4H+ SO42-阴极阴极: 与外接电源与外接电源负极相连负极相连阳极阳极: 与外接电源与外接

5、电源正极相连正极相连+2e-2e- 铅蓄电池较笨重，不便于携带，铅蓄电池较笨重，不便于携带，提供电量有限，需要不断充电。提供电量有限，需要不断充电。而且铅是重金属，对环境造成污染。而且铅是重金属，对环境造成污染。 最轻的金属是锂，所以现在锂最轻的金属是锂，所以现在锂电池很普遍。燃料电池在工作时将电池很普遍。燃料电池在工作时将氧化剂和还原剂不断从外界输入，氧化剂和还原剂不断从外界输入，同时将反应产物不断排出电池，达到同时将反应产物不断排出电池，达到了连续工作的效果。了连续工作的效果。铅蓄电池有什么不足？如何改进？锂电池锂电池（1）氢氧燃料电池氢氧燃料电池负极：负极：2H24OH4e=4H2O正极

6、：正极：O22H2O4e=4OH总反应：总反应：2H2O2=2H2O1、原理：燃料、原理：燃料(H2)与氧化剂与氧化剂(O2)分别在两个电极上发生分别在两个电极上发生氧化反应和还原反应。氧化反应和还原反应。思考：思考：若将电解质溶液换为若将电解质溶液换为稀硫酸稀硫酸，则电极反应式如何书写？则电极反应式如何书写？四、燃料电池四、燃料电池（1）氢氧燃料电池氢氧燃料电池以以KOH(aq)为电解质溶液为电解质溶液以以稀硫酸稀硫酸为电解质溶液为电解质溶液总反应总反应2H2O2=2H2O正极正极O22H2O4e=4OH负极负极2H24OH4e=4H2O2H2O2=2H2O2H24e=4H+O24H+4e=

7、2H2O（2）甲醇燃料电池甲醇燃料电池总反应：总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O总反应：总反应：2CH3OH3O24OH_=2CO32-6H2OCO22OH_=CO32-H2O酸性：酸性：碱性：碱性：思考：思考：两种情况两种情况电极反应式如何书写？电极反应式如何书写？碱性条件化学方程式：2CH3OH + 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O正极：O2 + 4e-+ 2H20 = 4OH-负极：CH3OH - 6e- + 8OH- =CO32- + 6H2O酸性条件化学方程式：2CH3OH +3O2=2CO2+4H2O正极：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O负极：

8、CH3OH - 6e- + H2O = 6H+ + CO2（1）镍氢电池镍氢电池NiO(OH)+MH NiO+M+H2O- - 二次二次电池电池五、随着科技的发展，越来越多的新型电池面世。课堂训练1铅蓄电池的两极分别为铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为，电解质溶液为H2SO4溶液，电池放电溶液，电池放电时的反应为时的反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，下列对电池放电时的分析，下列对电池放电时的分析正确的是正确的是()APb为正极被氧化为正极被氧化B电子从电子从PbO2流向外电路流向外电路CSO42-向向PbO2处移动处移动D电解质溶液电解质溶液pH不断增大不断增

9、大D2(双选双选)如图是甲醇如图是甲醇(CH3OH)燃料电池的化学原理示意图，燃料电池的化学原理示意图，下列判断不正确的是下列判断不正确的是()A电极电极A为电池负极为电池负极B电极电极B表面上发生氧化反应表面上发生氧化反应C工作一段时间溶液工作一段时间溶液pH保持不变保持不变D燃料电池工作时不会出现火焰燃料电池工作时不会出现火焰BC3研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用为电解质，使用时加入水即可放电。总反应为时加入水即可放电。总反应为2Li2H2O=2LiOHH2。(1)该电池的负极是该电池的负极是锂锂，负极反应式是，负极反应式是 。(2)正极现象是正极现象是 。(3)放电时放电时OH向向 (填填“正极正极”或或“负极负极”)移动。移动。谢 谢 观 看