发展中的化学电源资料讲解.ppt

第二节 化学能与电能 第3课时 发展中的化学电源 教学目标 在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出原电池实验，学习实验研究的方法。 在探究设计原电池实验的过程中，学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。 有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识 重点、难点：实验探究的基础上认识原电池的组成及应用 复习：原电池的构成条件 1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。 2、电解质溶液。 3、电极用导线相联构成闭合回路。 负极：电子流出的电极(较活泼的金属) 正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、 石墨等) 前提：自发的氧化还原反应． 电池多种多样，其实质和原理是都是通过氧化还原反应将化学能转变成电能。 那么生活中原电池都是如何工作的？ 自学成才 P42-43 干电池和充电电池 干电池（锌锰电池）的构造及工作原理？ 干电池有何优缺点？ 典型的充电电池有哪些？铅蓄电池的工作原理是什么？ 燃料电池与干电池和蓄电池的区别在哪？ 蓄电池 氢氧燃料电池 锂电池 干电池 C Zn G 工作原理图 1、干电池—锌锰电池 ：Zn -2e-＝Zn2+ NH4Cl为电解液 负极（Zn） 正极（Ｃ） ：2NH4++2e-＝2NH3 +H2 Zn+2NH4+ =Zn2++2NH3 +H2 总电池反应： 干电池 1、最早使用的化学电池是锌锰电池，也是最普通的干电池。 2、是一种一次性电池，放完电以后不能再使用，也就是内部发生的氧化还原反应是不可逆反应。 3、缺点：电池在使用的过程中，锌会逐渐融解，最后内部糊状电解质会泄漏出来，使得电器被腐蚀。为了防止泄漏电解质，外壳用金属筒或者塑料筒。 碱性锌锰电池：电解液由NH4Cl换为KOH． 思考与交流 注意：使用完毕要及时从用电器中取出、不可久置、应保存在阴凉干燥处． 锌锰干电池即使不用，放置过久，也会失效，为了充分而有效地利用锌锰干电池，在购买、保存和使用方面你有何经验和建议？和大家交流一下． 充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。 铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。 2.充电电池 铅蓄电池 负极（Pb） 正极（PbO2） 电解质溶液（稀H2SO4） 放电时: 负极： 正极： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电 2.充电电池 Pb+SO42--2e- ＝ PbSO4 PbO2+4H++SO42-+2e- ＝ PbSO4+2H2O 总： 镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。它以Cd为负极，NiO(OH)为正极， KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。 镍氢充电电池:无污染 锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。 3.燃料电池 一种高效、环境友好的发电装置。 氢氧燃料电池 （1）氢氧燃料电池 a. 碱性介质 正负两极都是铂电极或活性炭电极，有催化性能 电解液一般为40%的KOH溶液 2H2 + 4OH--4e- ＝ 4H2O O2+2H2O+4e- ＝ 4OH- 2H2 + O2 ＝ 2H2O 电池总反应式： 负极： 有水生成. 电解质溶液的PH将_______ 正极： 变小 b.酸性介质 正负两极仍是铂电极或活性炭电极，有催化性能 电解液为H2SO4等时, 负极： 正极： 总反应式： 2H2+O2 =2H2O 有水生成. 电解质溶液的PH将________ 增大 2H2 -4e- =4H+ O2+4H++4e- =2H2O （2）其他燃料电池： 甲烷燃料电池: 该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。 电极反应： 负极：CH4 + 10OH- - 8e-＝CO32- + 7H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e-＝8OH- 总反应：CH4 + 2O2 + 2KOH＝K2CO3 + 3H2O 电解液的PH将变小． 燃料电池的特点： 外加设备提供燃料和氧化剂； 能量转化率高； 无污染 本课小结 一次电池 干电池 锌锰酸性干电池 锌锰碱性干电池 二次电池 蓄电池 铅蓄电池 镍镉碱性蓄电池 镍氢碱性蓄电池 锂离子电池 燃料电池 氢氧燃料电池 有机物燃料电池 1.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题