第四章化学反应与电能1.2化学电源ppt课件-（2019）新人教版高中化学高二上学期选择性必修一.pptx

1、你认识这些电池吗？你认为哪种电池更好，理由是什么？一、化学电池将能转化为能的装置。1.分类化学电失得2.优点具有高,供能稳定可靠,使用方便,易于维护等优点。3.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少(2)比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的大小(3)电池可储存时间的长短。能量转化率普通锌锰干电池是最早进入市场的实用干电池。因其电解质溶液用淀粉糊固定化，称为干电池。回顾普通锌锰干电池一次电池一次电池是放电后不可充电的电池主要反应为：Zn+2NHZn+2NH4 4Cl+2MnOCl+2MnO2 2=Zn(NH=Zn(NH3 3) )2 2ClCl2 2+2

2、MnO(OH)+2MnO(OH)电极材料负极：Zn 正极：石墨棒离子导体NH4Cl和ZnCl2混合物正极：正极：2MnO2MnO2 22H2H2e2e=2MnO(OH)2MnO(OH)分析普通锌锰干电池长期占据市场和现在逐渐被替代的可能原因。一次电池碱性锌锰电池(1)构造:(2)组成:正极:;负极:;电解质:。(3)工作原理:负极反应:;正极反应:;总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。MnO2 Zn KOH Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2 2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH- 容量高，能大电流连续放电。还具有优良的低温性能、储存性能和

3、防漏性能。一次电池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。稀硫酸稀硫酸 铅蓄电池优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉二次电池铅酸蓄电池(1)构造:(2)组成:正极:;负极:;电解质:。PbO2PbH2SO4二次电池(3)工作原理:铅酸蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程。放电过程的电极反应、总反应:负极:;正极:;总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。二次电池Pb+SO42-2e-=PbSO4PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O镍镉电池用途：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须

4、刀等。特点：体积小、便于携带，可重复使用500次以上、寿命比铅蓄电池长。2NiO(OH) + 2H2O + Cd 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2放电充电镉有致癌作用，废弃的镍镉电池如不回收，会严重污染环境，有被镍氢电池取代的趋势。镍氢电池H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2放电充电二次电池负极负极 LiLix xC Cy y电极电极反应负极嵌锂石墨(_)：正极钴酸锂( )：总反应LixCyxe=xLiCyLi1xCoO2xLixe=LiCoO2放电时，Li从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中，充电时，Li从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电

5、池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。二次电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。是一种能量转化率高、可持续使用、对环境友好的化学电池。(例如：H2和O2的燃料电池，CH4和O2的燃料电池)小型高性能燃料电池 燃料电池氢氧燃料电池电极材料： 使用铂电极或多孔性碳负极：正极：通氢气（燃料）通氧气（氧化剂）H2SO4溶液电解液：2H2 4e - = 4H+O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O总反应：2H2 + O2=2H2O

6、电极材料：使用铂电极或多孔性碳负极：正极：KOH溶液电解液：总反应：2H2 + O2 =2H2O2H2 4e- + 4OH- = 4H2OO2 + 2H2O + 4e- = 4OH-通氢气（燃料）通氧气（氧化剂）氢氧燃料电池1、燃料电池结构特征及应用正极助燃剂（氧气）负极燃料（H2COCH4C2H6C2H5OH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，应用前景广阔规律小结燃料电池（1）碱性溶液：（2）酸性溶液：（3）能传导O2-的固体介质：（4）熔融碳酸盐介质：O2+4e-+2H2O=4OH-O2+4e-+4H+=2

7、H2OO2+4e-=2O2O2+4e-+2CO2=2CO322、燃料电池中不同介质环境下的正极反应燃料电池甲烷燃料电池电解质:KOH溶液正极（通O2）：2O2+ 4H2O + 8e- =8OH-负极（通CH4）：CH4- 8e- + 10OH- = CO32 +7H2O总反应：CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O燃料电池CH4碱性(KOH溶液)燃料电池负极反应式书写方法：第四步最后据氢原子守恒配平H2O的化学计量数第一步确定生成物第二步确定价态变化及电子转移燃料电池(1)判断原电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂。(2)确定还原产物和氧化产物。(3)写出电极反应式的主

8、体部分负极：还原剂-ne-=氧化产物正极：氧化剂+ne-=还原产物(4)观察电解质情况，酸性溶液使用H+，碱性溶液使用OH-，熔融氧化物使用O2-，熔融碳酸盐使用CO32-，结合电荷守恒和质量守恒，完成配平电极反应式的书写方法列物质,标得失选离子,配电荷巧用水,配个数燃料电池正 极：3O2+6H20+12e-=12OH-负 极：2CH3OH-12e-+16OH- =2CO32+12H20总反应：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O写出甲醇燃料电池，电解液是KOH的电极反应式燃料电池正 极：O2 + 2H20 + 4e- = 4OH-负 极：N2H4 - 4e- + 4OH-

9、= N2 + 4H20总反应：N2H4 + O2 = N2 + 2H2O写出肼燃料电池，电解液是KOH的电极反应式熔融盐燃料电池熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极反应物,空气与CO2的混合气为正极反应物,制得在650下工作的燃料电池。有关的电池反应式为:燃料电池正 极：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32负 极：2CO - 4e- +2CO32 = 4CO2总反应：2CO + O2 = 2CO2所有的燃烧均为放热反应，若能量以电的形式向外释放，则形成燃料电池，所以燃料电池的总方程式类似燃烧的总方程式，只不过

10、条件不同而已。理论上来说，所有的燃烧反应均可设计成燃料电池，所以燃料电池的燃料除氢气外，还有烃、肼、甲醇、氨、煤气等气体或液体，且能量转化率超过，由燃料电池组合成的发电站被誉为。燃料电池1.电子表和电子计算器的电源通常用微型银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2OH2OZn=Zn(OH)22Ag。下列说法正确的是()A.Ag2O是正极，Zn是负极B.Zn是正极，Ag2O是负极C.工作时，电池负极区溶液pH增大D.工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极A达标检测B2.将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CO和O2，即可产生电流，称为燃料电池，下列叙述正确的是( )通入CO的电极为正极；正极的电极反应式是O22H2O4e=4OH；通入CO的电极反应式是2COO24e=2CO2；放电时溶液中的阳离子向负极移动；放电时溶液中的阴离子向负极移动。A. B. C. D.达标检测