1_化学能转化为电能_化学电源(苏教版必修2)(公开课)全解.pptVIP

S2 + - 发光二极管 S1 多孔碳棒 Na2SO4溶液 1、多孔碳棒的制备： 将碳电极放在高温火焰上灼烧到红热，迅速浸入冷水。 2、接通S1后的反应 （电解水） 接正极：4OH- - 4e-=O2↑+2H2O 接负极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 3、断开S1接通S2后的反应 （构成原电池） 2H2 - 4e-=4H+ 为负极 O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 为正极 【活动与探究】：燃料电池 P42 　人们根据原电池的反应原理，发明并制造了多种多样的化学电源。在日常生活、高科技领域、航天技术中化学电源是不可缺少的。化学电源具有能量转化率高、使用方便、用途广泛等优点。 一、化学电源的分类 　化学电源可分为两类：_________、 ________。 一次电池 二次电池 §2-3-2 化学电源 【新课内容】 P42 普通锌锰电池 碱性电池 镍镉电池 小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池 二、常见化学电源 1、干电池 负极（锌筒）Zn-2e- ====Zn2+ 正极（石墨）2MnO2+2NH4+ +2e- ====2MnO(OH)+2NH3 总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+ ==== Zn2++ 2MnO(OH)+2NH3 或 Zn+2MnO2+2NH4Cl ==== Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH) Zn-2e- + 2NH3====Zn(NH3)22+ 银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成的活性材料，另一端填充锌汞合金组成的活性材料。电极反应如下： 锌：Zn + 2OH- - 2e- ==== ZnO+H2O 氧化银：Ag2O + H2O + 2e- ==== 2Ag + 2OH- 锌是 极，发生 反应； 氧化银是 极，发生 反应。 总反应为： 。 负 氧化 正 还原 Zn+Ag2O====ZnO+2Ag 2、银锌纽扣电池 3、铅蓄电池 电极材料及原料： 电解质溶液： 电极反应式： 正极：PbO2 负极：Pb H2SO4溶液 负极（Pb）:Pb-2e-+SO42- ==== PbSO4 Pb+PbO2 +2H2SO4 2PbSO4+2H2O 正极（PbO2）:PbO2+4H++SO42 -+ 2e- ====PbSO4+2H2O 总反应： 优点： 应用领域： 电压稳定，使用方便、安全、可靠，可以循环使用 广泛用于国防、科研、交通、生产和生活 充电 放电 ==== 电极材料及原料 电解质溶液 优点 应用领域 4、锂电池 摩托罗拉6188/6288原装锂电池 正极：金属氧化物 负极：锂 使用寿命长，质量轻、电压高、 工作效率高、体积小 有机溶剂（为什么必须无水？） 电脑、照相机、手表、心脏起搏器 索尼数码相机锂电池 燃料电池： 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。 常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝—空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。 优点：效率高、无污染，装置可持续使用。 燃料电池中多孔性金属电极，具有催化性能。 5、新型燃料电池 燃料电池是继水力、火力、核能发电之后的第四类发电—化学能发电。 （1）氢氧燃料电池 20世纪60年代应用于美国载人飞船，也曾用于叉车、牵引车等。 负极： 2H2 +4OH--4e-====4H2O 正极： O2+2H2O+4e-====4OH- 2H2 + O2 ==== 2H2O 4e- 燃料电池的反应方程式： H2 若电解质溶液为KOH溶液时 【练一练】若电解质溶液为H2SO4溶液时 负极： 2H2 - 4e- === 4H+ 正极： O2+ 4H+ +4e- === 2H2O (2)甲烷燃料电池 极板为惰性电极 KOH溶液为电解质溶液 主要反应： 负极：CH4 + 10OH- – 8e- ==7H2O + CO32- 正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH- 总反应： CH4 + 2O2+2KOH ==K2CO3+3H2O (3)甲醇－空气燃料电池 2CH3OH + 3O2 + 4 OH- == 2CO32- + 6H2O 负极：2CH3OH + 16OH- – 12e- ==12H2O + 2CO32- 正极：3O2 + 6H2O + 12e- == 12OH- (4)磷酸型燃料电池 以磷酸为电解质，利用廉价的碳材料为骨架。除了以氢气为燃料外，还可使用甲醇、天然气、城