化学能与电能gsl课件.ppt

1、在不同的已知条件下在不同的已知条件下,原电池的电极反应如何书写原电池的电极反应如何书写?1.已知反应物、生成物和溶液的成分已知反应物、生成物和溶液的成分,书写电极反应式书写电极反应式:练习练习:银锌纽扣电池的电极分别为银锌纽扣电池的电极分别为 Ag2O 和和 Zn,电解质溶电解质溶液为液为 KOH 溶液溶液.反应后生成反应后生成 Ag 和和 Zn(OH)2.写出该电池的写出该电池的电极反应式和电池反应方程式电极反应式和电池反应方程式:_ _ _负极反应负极反应:Zn 2e-+2OH-Zn(OH)2正极反应正极反应:Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH-电池反应方程式电池反应方程式:Ag2O

2、+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)22.已知一个较为复杂的电池反应方程式已知一个较为复杂的电池反应方程式,书写电极反应式书写电极反应式:练习练习:已知已知,锌锰干电池的电池反应方程式为锌锰干电池的电池反应方程式为:2MnO2+Zn+2H2O 2MnOOH+Zn(OH)2 写出该电池的电极反应式写出该电池的电极反应式:_ _(1)先判断溶液的酸碱性先判断溶液的酸碱性:碱性碱性(2)解决比较熟悉的电极反应式解决比较熟悉的电极反应式:负极反应负极反应:Zn 2e-+2OH-Zn(OH)2(3)总反应式减去熟悉的电极反应式总反应式减去熟悉的电极反应式,得到另一个电极反应式得到另一个电极反应式.正极反

3、应正极反应:2MnO2+2e-+2H2O 2MnOOH+2OH-第三节第三节 化学能转化为电能化学能转化为电能化学电源化学电源化学电池化学电池1)概念概念:将化学能变成电能的装置将化学能变成电能的装置2)分类分类:一次电池又称不可充电电池一次电池又称不可充电电池如：干电池如：干电池二次电池又称充电电池二次电池又称充电电池蓄电池蓄电池燃料电池燃料电池3)优点优点:能量转换效率高，供能稳定可靠。能量转换效率高，供能稳定可靠。可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。和电池组，使用方便。易维护，可在各种环境下工作。易维护，可在各种环境

4、下工作。锂电池锂电池干电池干电池叠层电池叠层电池纽扣电池纽扣电池各各类类电电池池各类电池各类电池用途广泛的电池用于用于“神六神六”的太阳能电的太阳能电池池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池摄像机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电各式各样的纽扣电池池利用反应利用反应 Ag2O+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)2设计的化学电源设计的化学电源.1.该电池的电解质溶液的酸碱性是该电池的电解质溶液的酸碱性是_.2.负极发生负极发生_反应反应,电极反应式电极反应式_ 3.正极发生正极发生_反应反应,电极反应式电极反应式_ 4.外电路上电子的流向是外电路上电子的流向是_,电流

5、方向是电流方向是_.5.溶液中的离子流动方向是溶液中的离子流动方向是:_ 碱性碱性氧化氧化Zn 2e-+2OH-ZnO+H2O还原还原Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH-负极流向正极负极流向正极正极流向负极正极流向负极阴离子流向负极阴离子流向负极,阳离子流向正极阳离子流向正极.1.该电池工作时该电池工作时,负极的负极的pH值值_(升高或降低升高或降低)2.每克负极材料能放出每克负极材料能放出_ mol 电子电子.3.利用该电池电解水利用该电池电解水,得到标准状况下得到标准状况下 2.24L H2 时时,消消耗的负极材料为耗的负极材料为_克克.降低降低2/656.52 2、干电池、干电池(

6、普通锌锰电池）普通锌锰电池）干电池用锌制桶形外壳作干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充墨周围填充NHNH4 4ClCl、ZnZn和淀和淀粉作电解质溶液粉作电解质溶液.铅蓄电池、铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池池铅蓄电池铅蓄电池1)正负极材料正负极材料正极：正极：PbO2负极：负极：Pb2)工作机制工作机制电解质：电解质：H2SO4溶液溶液铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程分为放电和充电两个过程(二二)二次电池二次

7、电池铅蓄电池的电池反应为铅蓄电池的电池反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电1.铅蓄电池的负极是铅蓄电池的负极是_,正极是正极是_,电解质是电解质是_ 2.放电时放电时,负极的反应是负极的反应是:_ 3.放电时放电时,正极的反应是正极的反应是:_ 4.放电时放电时,溶液中的阳离子移向溶液中的阳离子移向_极极.5.放电时放电时,溶液的溶液的pH值值_(增大或减小增大或减小).6.放电前负极表面覆盖的物质是放电前负极表面覆盖的物质是_,放电后负极表面覆放电后负极表面覆盖的物质是盖的物质是_.故负极质量故负极质量 (增大或减小增大或减小).PbO2PbH2SO4

8、Pb 2e-+SO42-PbSO4PbO2+2e-+SO42-+4H+PbSO4+2H2O正极正极增大增大PbPbSO4铅蓄电池的电池反应为铅蓄电池的电池反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电1.充电时充电时,蓄电池的负极接电源的蓄电池的负极接电源的_极极.2.充电时充电时,蓄电池的负极发生蓄电池的负极发生_反应反应,电极反应式是电极反应式是:_ 3.充电时充电时,蓄电池正极的蓄电池正极的pH值值_ 电极反应式是电极反应式是:_负极负极还原还原PbSO4+2e-Pb+SO42-减小减小PbSO4-2e-+2H2O PbO2+4H+SO42-充电充电,实际上

9、是把电能转化为化学能实际上是把电能转化为化学能.所以所以,蓄电池在充电的时候蓄电池在充电的时候,实际上是个电解池实际上是个电解池.3)优缺点简析优缺点简析缺点：缺点：笨重、废弃电池污染环境笨重、废弃电池污染环境优点：优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉价格低廉其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池离子蓄电池大有发展前景的燃料电池大有发展前景的燃料电池 燃料电池燃料电池是利用是利用氢气、天然气、甲醇氢气、天然气、甲醇等燃等燃料与料与氧气或空气氧气或空气进行电化

10、学反应时释放出来的进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃燃料电池的能量转化率可达近料电池的能量转化率可达近80%80%，约为火力发，约为火力发电的电的2 2倍倍。这是因为火力发电中放出的废热太。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的多。燃料电池的噪声噪声及硫氧化物、氮氧化物等及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零废气污染都接近零；燃料电池发明于燃料电池发明于1919世纪世纪3030年代年代末，经反复试验、改进，到末，经反复试验、改进，到2020世纪世纪6060年代才开始进入年代才开始进入实用阶段。第一代燃料电池的实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下：大致情况如下：(三三)燃料电池燃料电池