化學(xué)電源 省賽獲獎(jiǎng)-完整版課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)單位：哈十三中學(xué)作者：高艷人教課標(biāo)版高中化學(xué)（高二）選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第二節(jié)化學(xué)電源復(fù)習(xí)提問1、原電池的構(gòu)成條件？2、原電池正極、負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)類型1、構(gòu)成原電池的條件①電解質(zhì)溶液②兩個(gè)活潑性不同的導(dǎo)體做電極③形成閉合回路④有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)2、負(fù)極：氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高

正極：還原反應(yīng)，元素化合價(jià)降低雙液原電池的缺點(diǎn)★裝置繁雜不易于攜帶★續(xù)航能力差用途廣泛的電池用于“神六”的太陽能電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池各式各樣的紐扣電池紐扣電池閱讀思考1、目前化學(xué)電池主要分為哪幾個(gè)大類？

在性能等方面它們各有什么特點(diǎn)？2、化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？分類:①一次電池又稱不可充電電池——如：干電池②二次電池又稱充電電池——蓄電池③燃料電池優(yōu)點(diǎn):電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):①能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。②可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。③易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。①比能量［符號(A·h/kg)，(A·h/L)］指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少②比功率[符號是W/kg，W/L)]指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大?、垭姵氐膬Υ鏁r(shí)間的長短堿性鋅錳干電池一、一次電池負(fù)極：Zn

正極：MnO2

電解質(zhì)：KOH總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

負(fù)極：正極：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2

2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–

總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式與堿性鋅錳干電池相比紐扣式鋅銀電池的優(yōu)點(diǎn)：比能量大電壓穩(wěn)定儲存時(shí)間長堿性鋅錳干電池紐扣式鋅銀電池紐扣式鋅銀電池負(fù)極：Zn

正極：Ag2O

電解質(zhì)：KOH總反應(yīng)：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag負(fù)極：Zn+2OH－-2e-=ZnO+H2O正極：Ag2O+H2O+

2e-=2Ag+2OH－一次電池的缺點(diǎn)：一次性使用不可再生二、二次電池鉛蓄電池負(fù)極：Pb

正極：PbO

2

電解質(zhì)：H2

SO4總反應(yīng)：

Pb(s)

+PbO2(s)

+2H2SO4(aq)=

2PbSO4(s)

+2H2O(l)

負(fù)極：Pb(s)+

SO42-(aq)

-2e-=PbSO4(s)

正極：PbO2(s)

+4H+(aq)

+

SO42-(aq)

+2e-=PbSO4(s)

+2H2O(l)

Pb(s)

+PbO2(s)

+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)

+2H2O(l)放電充電該反應(yīng)逆向發(fā)生即為鉛蓄電池的充電過程鉛蓄電池又有哪些缺陷呢？比能量低笨重廢棄電池污染環(huán)境三、燃料電池燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。（氫氣、烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池……）

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

介質(zhì)電池總反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氫氧燃料電池練習(xí):氫氣是燃料電池最簡單的燃料，雖然使用方便，卻受到價(jià)格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?，如：甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時(shí)所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反應(yīng)式：

，此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式:

。

KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O總結(jié)：書寫燃料電池電極反應(yīng)的一般方法▲燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；氧氣在正極得電子發(fā)生還原