化學(xué)能與電能人教版高中化學(xué)必修二課件

化學(xué)能與電能人教版高中化學(xué)必修二課件

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)能與電能發(fā)展中的化學(xué)電源（第3課時(shí)）第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池化學(xué)電池的分類一次電池二次電池燃料電池：（干電池）：電池消耗到了一定程度，就不能使用；（充電電池或蓄電池）：放電后可以再充電后繼續(xù)重新使用；一種將燃料和氧化劑的化學(xué)能夠直接的轉(zhuǎn)換成電能的一種化學(xué)電池?；瘜W(xué)電池的分類一次電池（干電池）：電池消耗到了一定程度，就不1.干電池(一次性電池)Zn為負(fù)極，碳棒為正極NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊

另有黑色的MnO2粉末，吸收正極產(chǎn)生的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極方程式：負(fù)極(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正極(C)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O(1)鋅錳干電池放電后不能夠充電,便于攜帶,價(jià)格比較低電極:電解液：特點(diǎn)：1.干電池(一次性電池)Zn為負(fù)極，碳棒為正極NH4Cl、Z(2)堿性鋅錳干電池

隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對(duì)電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅－錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解質(zhì)溶液由原來(lái)的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高。6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)(2)堿性鋅錳干電池隨著用電器朝著小型化、多6.1.6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課堿性電池是個(gè)人音響、照相機(jī)等地首選電源。堿性電池

電解液:中性NH4Cl→堿性KOH（離子導(dǎo)電性更好）負(fù)極：鋅片→鋅粉（反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高）優(yōu)點(diǎn)：比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電堿性鋅-錳干電池6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)堿性電池是個(gè)人音響、照相機(jī)等地首選電源。堿性電池電解液:（3）紐扣電池負(fù)極：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-

總反應(yīng)：

Ag2O+Zn=ZnO+2Ag電極反應(yīng)：用途：電子手表、液晶顯示的計(jì)算器或一個(gè)小型的助聽器等所需電流是微安或毫安級(jí)的。

6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)（3）紐扣電池負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Ag2O+Zn=Zn2.二次電池也叫充電電池6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)2.二次電池也叫充電電池6.1.3化學(xué)能與電能人教版（充電電池又稱二次電池?？沙潆婋姵厥莾蓸O都參加反應(yīng)的電池。這是一種發(fā)展較快的原電池，如鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、愛迪生蓄電池等，它們的負(fù)極是較活潑的金屬，正極一般是金屬氧化物。放電時(shí)，負(fù)極被氧化。正極材料的氧化物被還原，充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)相反。充電電池：氧化還原反應(yīng)在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行?；瘜W(xué)能放電充電電能電動(dòng)車、手機(jī)的電池都可以反復(fù)充電使用,都屬于二次電池。。6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)充電電池又稱二次電池?？沙潆婋姵厥莾蓸O都參加反應(yīng)的電池。這是用途：目前汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國(guó)防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。鉛蓄電池：最早使用的充電電池。（1）鉛蓄電池特點(diǎn)：鉛蓄電池的電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再次充電使用。6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)用途：目前汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國(guó)防鉛蓄電池可放電亦可充電，它是用硬橡膠或透明塑料制成方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的

，負(fù)極板是海綿狀的

，兩極均浸入

溶液中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。負(fù)極：正極：放電總反應(yīng)式：PbO2金屬鉛硫酸Pb+SO42——2e—=PbSO4PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)鉛蓄電池可放電亦可充電，它是用硬橡膠或透明塑料制成方形外殼，當(dāng)硫酸的濃度降低，溶液的密度達(dá)1.18g/cm3時(shí)應(yīng)停止使用，需充電，充電時(shí)起電解池的作用，電極反應(yīng)為：陽(yáng)極：陰極：充電總反應(yīng)式：鉛蓄電池放電和充電總反應(yīng)式：PbSO4+2H2O-2e—=PbO2+4H++SO42-PbSO4+2e-=

Pb+SO42-

2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充電放電6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)當(dāng)硫酸的濃度降低，溶液的密度達(dá)1.18g/cm3時(shí)應(yīng)停止使用（2）鎳鎘電池體積小，便于攜帶?？芍貜?fù)使用500次以上。壽命比鉛蓄電池長(zhǎng)。鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代的趨勢(shì)。H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2放電充電鎳鎘電池（KOH為電解液）廣泛用于收錄機(jī)、無(wú)線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等。2NiO(OH)+2H2O+Cd2Ni(OH)2+Cd(OH)2放電充電電極反應(yīng)用途：特點(diǎn)：6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)（2）鎳鎘電池體積小，便于攜帶?？芍貜?fù)使用500鎘有致癌作用(3)鎳氫電池負(fù)極：正極：

放電總反應(yīng)式：H2+2OH--2e-=2H2O2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-

H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2

鋰電池鋰電池是新一代可充電的綠色電池，已成為筆記本電腦、可移動(dòng)電話、攝象機(jī)等低功耗電器的主流電源。6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)(3)鎳氫電池H2+2OH--2e-=

鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。（4）鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用

以鋰為負(fù)極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中性能最好、最有發(fā)展前途的是鋰—二氧化錳非水電解質(zhì)電池，這種電池以片狀金屬及為負(fù)極，電解活性MnO2作正極，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)溶液：負(fù)極：MnO2

＋e＋Li+

＝LiMnO2

總反應(yīng)：Li－e＝Li+正極：

Li＋MnO2＝

LiMnO2以鋰為負(fù)極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中性能最好、最有發(fā)展3.發(fā)展中的燃料電池3.發(fā)展中的燃料電池它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。(例如：H2和O2的燃料電池，CH4和O2的燃料電池)小型高性能燃料電池

它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極，活新型燃料電池燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池新型燃料電池燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)⑴氫氧燃料電池氫氧燃料電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般為鉑電極，活性炭電極，電解質(zhì)溶液一般為40%的KOH溶液。

負(fù)極：正極：放電總反應(yīng)式：2H2+4OH——4e—=4H2OO2+2H2O+4e—=4OH—

2H2+O2=2H2O

⑴氫氧燃料電池負(fù)極：2H2+若電解質(zhì)溶液為稀H2SO4

負(fù)極：正極：放電總反應(yīng)式：2H2—4e—=4H+

O2+4H++4e—=2H2O2H2+O2=2H2O若電解質(zhì)溶液為稀H2SO42H2—4e—=4H+O2+4⑵甲烷氧氣燃料電池該電池用鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣負(fù)極：正極：放電總反應(yīng)式：CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O2O2+4H2O+8e—=8OH—CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O⑵甲烷氧氣燃料電池CH4+10OH——8e—⑶Al—空氣—海水電池負(fù)極：正極：放電總反應(yīng)式：

4Al—12e—=4Al3+3O2+6H2O+12e—=12OH—4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)36.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)⑶Al—空氣—海水電池4Al—12e—=4Al3+（4）固體燃料電池（電解質(zhì)為固體）介質(zhì)電池反應(yīng)：負(fù)極正極負(fù)極

正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2+Ｏ２=2H2O

6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)（4）固體燃料電池（電解質(zhì)為固體）介質(zhì)電池反應(yīng)：負(fù)極正極負(fù)其他電池空氣電池6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)其他電池空氣電池6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）

發(fā)展中的化學(xué)電源一次性電池——干電池二次電池（充電電池）燃料電池普通鋅錳電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池鎳鎘充電電池鋰電池氫氧燃料CH4燃料電池小結(jié)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)發(fā)展中的化學(xué)電源一次性電池——干電池普通鋅錳電池鉛蓄電池1.幾種電池的特點(diǎn)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)1.幾種電池的特點(diǎn)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（20192.化學(xué)電源滿足的一般規(guī)律(1)化學(xué)電源就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,但實(shí)際工作時(shí),化學(xué)能不可能完全轉(zhuǎn)變成電能,有一部分化學(xué)能會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能等其他形式的能量。(2)電源的負(fù)極反應(yīng)是還原劑失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極是電子流出,電流流入的一極;電源的正極反應(yīng)是氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng),正極是電子流入,電流流出的一極。(3)電子只通過(guò)導(dǎo)線,不通過(guò)溶液,溶液中是帶電離子定向移動(dòng)形成電流。6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)2.化學(xué)電源滿足的一般規(guī)律6.1.3化學(xué)能與電能人教版本節(jié)總結(jié)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)本節(jié)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修1.下列幾種化學(xué)電池中，不屬于可充電電池的是（）A.堿性鋅錳電池 B.手機(jī)用鋰電池C.汽車用鉛蓄電池 D.玩具用鎳氫電池A6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)1.下列幾種化學(xué)電池中，不屬于可充電電池的是（2.下列說(shuō)法中正確的是(

)①燃料電池的反應(yīng)物可不儲(chǔ)存在電池的內(nèi)部②鋅錳干電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池③鋰電池是新一代可充電電池④燃料電池作為汽車驅(qū)動(dòng)能源已研制成功A．②③④ B．①②③④C．①②③ D．①③④

B解析

燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別就在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑等。6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT)6.1.3化學(xué)能與電能人教版（2019）高中化學(xué)必修二課件(共35張PPT