化學(xué)能與電能第三課時

第二節(jié)化學(xué)能與電能(diànnéng)第三課時精品資料一些實際生活中常用(chánɡyònɡ)的電池鋅—錳干電池精品資料

汽車用鉛蓄電池精品資料鋰離子充電電池精品資料氫氧燃料電池精品資料二、發(fā)展中的化學(xué)(huàxué)電源化學(xué)電池一次性電池(diànchí)：如干電池(diànchí)二次電池（可充電電池）：鉛蓄電池等燃料電池：氫氧燃料電池精品資料(1)干電池的構(gòu)造是什么(shénme)樣的?(2)干電池的負(fù)極和正極分別是什么(shénme)?電解質(zhì)溶液又是什么(shénme)?(3)干電池使用久了會發(fā)生什么(shénme)現(xiàn)象?思考題1、干電池結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)(fǎnyìng)原理精品資料負(fù)極(fùjí)：Zn–2e-=Zn2+正極(zhèngjí)：2NH4++2e-=2NH3+H2總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2其他干電池：堿性鋅-錳干電池、銀-鋅紐扣電池等優(yōu)點：攜帶方便缺點：電量小，污染大干電池（負(fù)極）（正極）鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2

和

H2O等干電池結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)原理精品資料負(fù)極(fùjí)：Pb+SO42--2e-＝PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O2、充電電池：（1）鉛蓄電池PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電總反應(yīng)式：是用鉛銻合金鑄成格板，在格板上分別填充(tiánchōng)PbO2和Pb作為正極和負(fù)極，二者交替。用硫酸做電解質(zhì)溶液。精品資料（2）鎳—鎘可充電電池：鎳—鎘電池的負(fù)極(fùjí)為金屬鎘(Cd)，正極為NiO(OH)，電解液為KOH溶液。正極：2NiO(OH)＋2H2O＋2e-＝2Ni(OH)2＋2OH-負(fù)極：Cd＋2OH-－2e-＝Cd(OH)2總反應(yīng)式：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2放電

充電氧化(yǎnghuà)氫氧化(yǎnghuà)鋰精品資料用鋰作為電池的負(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。優(yōu)點：質(zhì)量輕、電壓高、工效(gōngxiào)高和貯存壽命長。用途：用于電腦、照相機、手表、心臟起搏器上，及火箭、導(dǎo)彈等的動力電源。（3）鋰電池精品資料鋰亞硫電池：它使用金屬(Li)和石墨作電極，金屬鋰(Li)作負(fù)極，四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOCl2)組成(zǔchénɡ)的電解質(zhì)溶液中，亞硫酰氯(SOCl2)也作正極反應(yīng)物。正極：3SOCl2＋8e-＝6Cl-＋SO32-＋2S負(fù)極：8Li－8e-＝8Li+

總反應(yīng)(fǎnyìng)：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S鋰離子充電電池精品資料3、新型(xīnxíng)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，不斷從外界輸入（還原性氣體從負(fù)極充入，氧化性氣體從正極充入）。同時(tóngshí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池使用燃料電池的汽車精品資料總反應(yīng)(fǎnyìng)：2H2+O2＝2H2O（1）氫氧燃料電池(ránliàodiànchí)負(fù)極：2H2＋4OH-－4e-＝4H2O正極：O2＋2H2O＋4e-＝4OH-精品資料介質(zhì)電池反應(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-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-例2.氫氧燃料電池反應(yīng)為:2H2+Ｏ２=2H2O,以鉑為電極(diànjí),寫出在酸性,中性,堿性環(huán)境中工作時的電極(diànjí)反應(yīng)式于下表中精品資料（2）甲烷(jiǎwán)堿性燃料電池：正極：2O2＋4H2O＋8e-＝8OH-負(fù)極：CH4＋10OH-－8e-＝CO32-＋7H2O總反應(yīng)式：CH4＋2O2＋2OH-＝CO32-＋3H2O精品資料原電池電極(diànjí)反應(yīng)式的書寫燃料電池的電極反應(yīng)式書寫規(guī)律:①先寫出燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式；②再看燃料產(chǎn)物是否跟電解液反應(yīng)，進而改寫燃料電池總反應(yīng)；③其次根據(jù)電解液的酸堿性，寫出正極(zhèngjí)的電極反應(yīng)式(即O2的半反應(yīng));④最后由燃料電池總反應(yīng)減去正極(zhèngjí)的電極反應(yīng)式得負(fù)極的電極反應(yīng)式。精品資料2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O2CO2+4KOH=2K2CO3+2H2O故總電池(diànchí)反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O正極O2+2H2O+4e-=4OH–結(jié)合題意得正極：3O2+6H2O+12e-=12OH–則負(fù)極：2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O寫出甲醇(jiǎchún)燃料電池，以KOH為電解質(zhì)溶液的電極反應(yīng)精品資料總結(jié)1、原電池的類型一型：負(fù)極參加反應(yīng)而正極不參加反應(yīng)。如常見(chánɡjiàn)的Cu--Zn原電池二型：正極、負(fù)極均參加反應(yīng)。如可充電電池在放電的過程中。如鉛蓄電池三型：正極、負(fù)極均不參加反應(yīng)。如燃料電池精品資料2、原電池反應(yīng)方程式的書寫1、首先判斷原電池屬于何種類型2、抓住負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)這一規(guī)律。3、對于復(fù)雜的電極反應(yīng)，可根據(jù)總反應(yīng)方程式來書寫，先寫出簡單(jiǎndān)一極的半反應(yīng)，然后用總反應(yīng)式減去一極就得到另一極4、堿性溶液中不能有H+存在，酸性溶液中不能有OH-存在；為了維持溶液的酸堿平衡，電池反應(yīng)中一極消耗了H+（或OH-），另一極必定生成H+（或OH-）精品資料廢電池對環(huán)境(huánjìng)的危害電池中含有汞、鎘、鉛等有毒金屬。隨意(suíyì)丟棄廢電池會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。上世紀(jì)50年代，震驚世界的日本“水俁病”就是因汞中毒引起的。精品資料減少污染節(jié)約資源精品資料小結(jié)：原電池原理(yuánlǐ)的應(yīng)用

①制作化學(xué)電源②加快反應(yīng)速率(sùlǜ)：例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率(sùlǜ)。③判斷金屬活動性的強弱④揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕精品資料1、為加快(jiākuài)制取氫氣的速率,最好的方法是()A、純鋅與稀硫酸反應(yīng)B、純鋅與濃硫酸反應(yīng)C、含雜質(zhì)的鋅與稀硝酸反應(yīng)D、含雜質(zhì)的鋅與稀硫酸反應(yīng)D練習(xí)(liànxí)：精品資料2、隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題(wèntí)被提到議事日程，其首要原因是（）A．利用電池外殼的金屬材料B．防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C．不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品D．回收其中石墨電極B精品資料3、某原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe==3Fe2+,不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()A、正極為Cu、負(fù)極(fùjí)為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B、正極為C、負(fù)極(fùjí)為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C、正極為Fe、負(fù)極(fùjí)為Zn,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D、正極為Ag、負(fù)極(fùjí)為Fe,電解質(zhì)溶