GSG高中二年级化学课件：4-2化学电源孙 逸豪推荐.pptVIP

高二化学选修4 第四章 电化学基础 化学电池 将化学能转换成电能的装置 阅读教材P74后思考： 1、目前化学电池主要分哪几大类？分别有哪些代表？ 2、化学电池与其它能源相比有哪些优点？ 3、判断电池的优劣标准主要是什么？ 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池 铅蓄电池 锌银蓄电池 镍镉电池 锂离子电池 普通干电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 1、目前化学电池主要分哪几大类？ 2、化学电池与其它能源相比有哪些优点？ ①能量转换效率高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种型号的电池 ④使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。 3、判断电池的优劣标准主要是什么？ ①比能量的大小； ②比功率的大小; ③存储时间的长短。 碱性锌锰电池 构造示意图 碱性电池 碱性锌锰干电池 负极(Zn)：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH- 电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 一、一次电池——干电池 二、二次电池——铅蓄电池 ①放电过程： 负极(Pb)：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极(PbO2)：PbO2+2e-+4H++ SO42- =PbSO4+2H2O 电池总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O ②充电过程 阴极：还原反应 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq) 阳极：氧化反应 2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq) 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 缺点：比能量(电池单位质量或单位体积所能输出的电能)低、笨重、废弃电池污染环境 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 铅蓄电池的优缺点简析： 其它二次电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池…… 三、燃料电池——氢氧燃料电池 酸性电解质中 负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O 碱性电解质中 负极(Pt)：2H2- 4e- +4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+2H2O+ 4e- =4OH- 电池总反应：2H2+O2=2H2O 燃料电池的规律 ①燃料做负极，助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。 ①氧化剂与还原剂在工作时不断补充； ②反应产物不断排出； ③能量转化率高(超过80%)，普通的只有 30%，有利于节约能源。 燃料电池与前几种电池的差别： 书写电极反应式应注意以下几点： 1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）； 2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应； 3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)； 4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。 练习1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O， 酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为： _______________________。 碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为：______________________。 O2+4e-+4H+=2H2O 2H2- 4e-+4OH-=4H2O 练习2：碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，总反应式为：Zn?s?＋2MnO2?s?＋H2O?l?＝Zn?OH?2?s?＋Mn2O3?s? 下列说法错误的是（ ） A? 电池工作时，锌失去电子 B? 电池正极电极反应式为： 2MnO2?s?＋H2O?l?＋2e?＝Mn2O3?s?＋2OH??aq? C? 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D? 外电路中每通过0?2mol电子，锌的质量理论上减小6?5g C