高中化學(xué)化學(xué)電源新人教版選修

關(guān)于高中化學(xué)化學(xué)電源新人教版選修鋰電池干電池疊層電池紐扣電池各類電池第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)電源的分類：一次電池、二次電池和燃料電池等。一次電池的活性物質(zhì)消耗到一定程度就不能再用了，如普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池；二次電池又稱充電電池或蓄電池，放電后再充電可以使活性物質(zhì)再生，這類電池可多次重復(fù)使用。第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天面對許多原電池，我們怎樣判斷其優(yōu)劣或適合某種需要？看單位質(zhì)量或單位體積所輸出電能的多少，或輸出功率大小以及電池儲存時間長短。除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多，功率大儲存時間長的電池，更適合電池使用者。第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天一、一次電池普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅電池、鋰電池等1、堿性鋅錳干電池：負極（鋅筒）：Zn+2OH－—2e—=Zn（OH）2；正極（石墨）：正極：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－電池的總反應(yīng)式為：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2堿性電池

第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(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)運而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天銀鋅電池正極殼填充Ag2O和石墨，負極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。反應(yīng)式為：2Ag+Zn(OH)2

Zn+Ag2O+H2O

寫出電極反應(yīng)式。充電放電1970-1975,開發(fā)了先進的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。1975-1983,為美國海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。1979-1987,為美國國家能源部發(fā)展電動車用的鎳鋅電池。1998-1992,為美國海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天鋰電池

鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天二、二次電池

1、鉛蓄電池正極材料上涂有棕褐色的PbO2，負極材料是海綿狀的金屬鉛，兩極浸在H2SO4溶液中。寫出電極反應(yīng)式。第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天鉛蓄電池第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天鉛蓄電池第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天鉛蓄電池總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O負極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天鉛蓄電池總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O負極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O其他蓄電池：鎳-鎘蓄電池、銀-鋅蓄電池等優(yōu)點：可反復(fù)使用

缺點：污染大第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天三、燃料電池按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致上可分為五類：堿性燃料電池（AFC）、磷酸型燃料電池（PAFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天氫氧燃料電池第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天氫氧燃料電池Pt電極H2O2氫氧燃料電池模擬KOH航天技術(shù)上使用的一種電池，它具有高能、輕便、不污染環(huán)境等優(yōu)點。用Pt做電極，KOH溶液做電解液，因其反應(yīng)與氫氧燃燒相似，故稱為氫氧燃燒電池。請寫出各電極的電極反應(yīng)。若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天新型燃料電池

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，不斷從外界輸入，同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天燃料電池

把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”氫氧燃料電池負極：2H2+4OH——2e—=4H2O正極：O2+2H2O+2e—=4OH—電池的總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O

常見的燃料電池還有甲烷燃料電池、鋁-空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等優(yōu)點：效率高、無污染，裝置可持續(xù)使用第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天減少污染節(jié)約資源第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽極燃氣，空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃氣，制得在650℃下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：陽極反應(yīng)式：2CO+2CO32-→4CO2+4e-

陰極反應(yīng)式：________________________

總電池反應(yīng)式：______________________練習(xí)與鞏固2CO+O2→2CO2O2+2CO2+4e-→2CO32-

第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

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．回收其中石墨電極練習(xí)與鞏固答案為B第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天家庭小實驗（教材107頁）在一瓣橘子上相隔0.5cm分別插一小段銅片和鋁片，把銅片和鋁片的另一端通過導(dǎo)線接觸耳機的兩極，試試能否聽到“嘎嘎”聲。能夠從耳機中聽到“嘎嘎”聲，說明了什么？用其他金屬、水果、液體再試一試。第22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天研究性課題（教材106頁）調(diào)查常用電池的種類、使用范圍、性能和價格，以及電池中的氧化劑和還原劑。調(diào)查廢舊電池是如何處理的，以及回收廢舊電池的意義和價值。第23頁,共25頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)