第一節(jié)原電池第2課時

1、練習C 燃料電池燃料電池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機專用電池手機專用電池鉛蓄電池鉛蓄電池各式各樣的紐扣電池各式各樣的紐扣電池化學電池化學電池一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池鉛蓄電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池鋰離子電池鋰離子電池鋅銀蓄電池鋅銀蓄電池普通干電池普通干電池鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池一、一次電池一、一次電池鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池1、正負極材料、正負極材料堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池正極：正極：MnO2負極：負極：Zn2、原理、原理負負極極Zn + 2OH-2e- =Zn(OH)2正正極極2MnO2+2H2

2、O+2e-=2MnOOH+2OH-氫氧化氧錳氫氧化氧錳 氧化反應氧化反應 還原反應還原反應電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOH總反應：總反應：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOHZn(OH)23.優(yōu)缺點簡析優(yōu)缺點簡析只能一次使用只能一次使用,不能充電不能充電;價格較貴價格較貴比普通鋅錳電池能量和儲存時間有所比普通鋅錳電池能量和儲存時間有所提高提高,適用于大電流和連續(xù)放電適用于大電流和連續(xù)放電鋅銀電池鋅銀電池鋅銀電池（紐扣電池）鋅銀電池（紐扣電池）正極正極:Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH負極負極:Zn +2OH2e- =ZnO+H2O總反應：總反應： Zn+Ag2O = ZnO+2Ag二

3、、二次電池二、二次電池鉛蓄電池鉛蓄電池1、正負極材料、正負極材料正極正極:PbO2負極負極:Pb電解質(zhì)電解質(zhì):H2SO4溶液溶液2、工作原理：可充電電池，其電極反、工作原理：可充電電池，其電極反應分為放電和充電兩個過程應分為放電和充電兩個過程放電過程總反應：放電過程總反應：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) =2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s) +SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極：正極：PbO2(s) +4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- =PbSO4 (s) +2H2O(l) 氧化反應氧化反應 還原反應還原反應負極負極放電過程放電過程鉛蓄電池

4、充電的反應則是上述反應的鉛蓄電池充電的反應則是上述反應的逆過程逆過程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 還原反應還原反應陰極陰極陽極陽極2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反應氧化反應接電源負極接電源負極接電源正極接電源正極充電過程總反應：充電過程總反應：2PbSO4(s)+2H2O(l) =Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)3、優(yōu)缺點簡析、優(yōu)缺點簡析缺點缺點:比能量低比能量低、笨重笨重、廢棄電池污染環(huán)境廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點優(yōu)點:可重復使用可重復使用、電壓穩(wěn)定電壓穩(wěn)定、

5、使用方便使用方便、安全可靠安全可靠、價格低廉價格低廉其它二次電池其它二次電池鎳鎘電池鎳鎘電池、鎳氫電池鎳氫電池、鋰離子電池鋰離子電池、聚聚合物鋰離子蓄電池合物鋰離子蓄電池Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電過程：放電放電充電充電三、燃料電池三、燃料電池氫氧燃料電池，烴、肼、甲醇、氨、煤氫氧燃料電池，烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池氣燃料電池酸性氫氧燃料電池酸性氫氧燃料電池1、正負極材料、正負極材料正極正極室：室：通氧氣通氧氣負極負極室：室：通氫氣通氫氣電解質(zhì)：電解質(zhì)：H2SO4溶液溶液（氧化劑）（氧化劑）（燃料

6、）（燃料）使用鉑電極使用鉑電極2、原理、原理2H2 - 4e- = 4H+負極：負極：正極：正極：O2 + 4H+ +4e- = 2H2O總反應：總反應：2H2 + O2 = 2H2O若電解質(zhì)溶液為若電解質(zhì)溶液為KOHKOH時又如何？時又如何？電解質(zhì)為電解質(zhì)為KOH時：時：負極：負極：2H24e-4OH4H2O 正極：正極：O22H2O4e-4OH 1 1、（、（20042004年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是按照此圖的提示，下列敘述不正確的是 ( )( )A Aa a電極是負極電極是負極B Bb

7、 b電極的電極反應為：電極的電極反應為：4OH4OH- -4e-4e- - = 2H2H2 2O+OO+O2 2C C氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源D D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置B2.有人設(shè)計將兩根鉑絲做電極插入到KOH溶液中，然后在兩極上分別通過甲烷和氧氣而構(gòu)成燃料電池。該電池中反應的化學方程式為：CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O，則關(guān)于此燃料電池的下列說法中錯誤的是（ ）A.通過甲烷的電極為電池的負極，通過氧

8、氣的電極為正極B.在標準狀況下，每消耗5.6 L O2，需轉(zhuǎn)移1moL的電子C.通過甲烷電極的電極反應為： CH4+10OH8e = CO32-+7H2OD.放電一段時間后，溶液的pH升高D3、氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應式是根據(jù)此反應式判斷，下列敘述中正確的是：A電池放電時，電池負極周圍溶液的pH值不斷增大B電池放電時，鎳元素被氧化C電池充電時，氫元素被還原D電池放電時，H2是負極 NiO(OH)H2122Ni(OH)C4.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅而得到廣泛應用

9、。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為溶液為電解液，電池總反應式為:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) =Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說法錯誤的是（下列說法錯誤的是（ ）A電池工作時，鋅失去電子電池工作時，鋅失去電子B電池正極的電極反應式為電池正極的電極反應式為2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq)C電池工作時電子由正極通過外電路流向負極電池工作時電子由正極通過外電路流向負極D外電路中每通過外電路中每通過O.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論電子，鋅的質(zhì)量理論上減小上減小6.5g C書寫電極反應式應注意以下

10、幾點：書寫電極反應式應注意以下幾點：1.電極反應是一種離子反應電極反應是一種離子反應,遵循書寫遵循書寫離子反應的所有規(guī)則離子反應的所有規(guī)則(如如“拆拆”、“平平”)3.負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物子所得還原產(chǎn)物,與溶液的酸堿性有關(guān)與溶液的酸堿性有關(guān)(如如4價的價的C在酸性溶液中以在酸性溶液中以CO2形式形式存在存在,在堿性溶液中以在堿性溶液中以CO32形式存在形式存在)2.將兩極反應的電子得失數(shù)配平后將兩極反應的電子得失數(shù)配平后,相相加得到總反應加得到總反應,總反應減去一極反應即總反應減去一極反應即得到另一極反應得到另一極反應.4.溶液中不存在

11、溶液中不存在O2:在酸性溶液中它與在酸性溶液中它與H結(jié)合成結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成與水結(jié)合成OH;練習練習:航天航天技術(shù)技術(shù)上使用的氫氧燃料電池上使用的氫氧燃料電池具有高能具有高能、輕便輕便、無污染的優(yōu)點無污染的優(yōu)點。氫氧氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電它們放電時的總反應都可以表示為時的總反應都可以表示為2H2+O2=2H2O,酸式電池中電解質(zhì)是酸酸式電池中電解質(zhì)是酸,其負極反應可表示為其負極反應可表示為2H2-4e-=4H+,則其則其正極反應式為正極反應式為_。堿式堿式電池的電解質(zhì)是堿電池的電解質(zhì)是堿,其正極反應式為其正極

12、反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-,則其負極反應可則其負極反應可表示為表示為 _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 練習練習.氫氣是燃料電池最簡單的燃料氫氣是燃料電池最簡單的燃料, ,雖然使用方便雖然使用方便, ,卻卻受到價格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳氫化受到價格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳氫化合物合物, ,如如: :甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a a極的電極反應式：極的電極反應式：此時電池內(nèi)總的反應式此時電池內(nèi)總的反應式 ： KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- -8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH =K2CO3+3H2O書寫新型電池電極反應的思路書寫新型電池電極反應的思路1.首先寫出該電池的總反應首先寫出該電池的總反應,此步驟一般此步驟一般是最容易寫出的是最容易寫出的,如甲烷燃料電池如甲烷燃料電池,其實其實就是甲烷的燃燒方程式而已就是甲烷的燃燒方程式而已2.寫出初步的總式后寫出初步的總式后,考慮產(chǎn)物中有無可考慮產(chǎn)物中有無可與電解質(zhì)反應的物質(zhì)與電解質(zhì)反應的物質(zhì),如有則將后續(xù)反如有則將