化学选修4第四章第二节化学电源概论.ppt

第四章 电化学基础;[学与问] 在日常生活和学习中,你用过 哪些电池,你知道电池的其它应用吗? ;用途广泛的电池;用途广泛的电池;①比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少； ②比功率：单位质量或单位体积输出功率的大小； ③电池的存储时间的长短。 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。; 电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。;电池发明的小故事;一、一次电池——干电池;碱性锌锰电池 构造示意图;一、一次电池——锌银电池(纽扣电池);二、二次电池——铅蓄电池;①放电过程 负极:氧化反应 Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s) 正极:还原反应 PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4 (s) +2H2O(l) 放电过程总反应: Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) ②充电过程 阴极(接电源负极):还原反应 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq) 阳极(接电源正极):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 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 ; 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。 缺点：体积较大、附属设备较多 优点：能量转换率高、清洁、对环境好 其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……;化学电池的组成;减 少 污 染 节 约 资 源;KOH溶液;例2：甲烷燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液)的电极反应式及总方程式如下: ;书写电极反应式应注意以下几点：;; 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; 练习3、氢气是燃料电池最简单的燃料， 虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ________________________ 此时电池内总的反应式 ： ________________________; 练习4﹑ 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被提到议事日程,其首要原因是 （ ） A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中石墨电极; 练习5﹑银锌电池广泛用作各种电子仪器 的电源,它的充电和放电过程可以表示为：放电时,负极上发生反应的物质是 （ ）??? (A)Ag (B)Zn(OH)2　 (C)Ag2O (D)Zn; 练习6﹑氢镍电池是近年开发出来的可充 电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是： H2+NiO(OH)2 Ni(OH)2+H2O 。根据此反 应??判断，下列叙述中正确的是 ( )A.电池放电时，H2是负极　B.电池放电时，氢元素被氧化C.电池充电时，镍元素被还原　　　　　　　　　 D.电池充电时，化学能转化为电能;【作业】