化学电源课件高一化学必修二

第二课时

化学电源专题六

化学反应与能量变化第三单元

化学能与电能的转化

人们根据原电池反应的原理，设计了很多种类的电池来实现化学能转化为电能。化学电源的能量转化率比燃料燃烧高的多。一、最初的电池伏打电池铜片锌片浸有稀硫酸的纸板最初的电池容易漏液，体积大，使用不方便。可以减小体积，并将电解质溶液换成固体或糊状，方便携带。伏打电池的缺点是什么？如何改进？负极：Zn－2e－+2NH4+=[Zn(NH3)2]2+

+2H＋正极：2MnO2+2H++2e－=2MnO(OH)1、结构：锌筒为

极，石墨棒为

极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作

。负正电解质2、原理锌锰干电池二、干电池总反应为：Zn+2MnO2+2NH4Cl==Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)氯化铵溶液显酸性，会跟锌皮发生反应，使用一段时间后电池会鼓胀，漏液。后来把氯化铵换成了碱性的物质，但是电池电量总有消耗殆尽的时候。把电池制成可充电循环使用的电池。氯化铵溶液显酸性，干电池有什么不足？如何改进？二次电池1、结构：银锌电池是一种纽扣式大容量电池，Zn作

极，Ag2O作

极，电解质溶液为KOH溶液。（1）银锌纽扣电池2、原理：总反应为：Zn+Ag2O+H2O==2Ag+Zn(OH)2

负正三、二次电池银锌扣电池负极：Zn－2e－+2OH－==Zn(OH)2

正极：Ag2O+H2O+2e－==2Ag+2OH－1、结构：负极材料是

，正极材料是

，电解质溶液是

。（2）铅蓄电池PbPbO2硫酸溶液负极:Pb-2e-+SO42

-

=PbSO4正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O2、原理：放电：总反应：充电：PbSO4

=Pb+SO42-

PbSO4+2H2O=PbO2+4H++SO42-阴极:与外接电源负极相连阳极:与外接电源正极相连+2e--2e-

铅蓄电池较笨重，不便于携带，提供电量有限，需要不断充电。而且铅是重金属，对环境造成污染。

最轻的金属是锂，所以现在锂电池很普遍。燃料电池在工作时将氧化剂和还原剂不断从外界输入，同时将反应产物不断排出电池，达到了连续工作的效果。铅蓄电池有什么不足？如何改进？锂电池（1）氢氧燃料电池负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应：2H2＋O2===2H2O1、原理：燃料(H2)与氧化剂(O2)分别在两个电极上发生氧化反应和还原反应。思考：若将电解质溶液换为稀硫酸，则电极反应式如何书写？四、燃料电池（1）氢氧燃料电池以KOH(aq)为电解质溶液以稀硫酸为电解质溶液总反应2H2＋O2===2H2O正极O2＋2H2O＋4e－=4OH－负极2H2＋4OH－－4e－=4H2O2H2＋O2===2H2O2H2－4e－===4H+O2＋4H+＋4e－===2H2O（2）甲醇燃料电池总反应：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O总反应：2CH3OH＋3O2＋4OH_===2CO32-＋6H2OCO2＋2OH_=CO32-＋H2O酸性：碱性：思考：两种情况电极反应式如何书写？碱性条件化学方程式：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O

正极：O2+4e-+2H20=4OH-

负极：CH3OH-6e-

+8OH-

=CO32-

+6H2O

酸性条件

化学方程式：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

正极：O2+4e-

+4H+

=

2H2O

负极：CH3OH-6e-

+H2O=6H+

+CO2（1）镍氢电池NiO(OH)+MHNiO+M+H2O----二次电池五、随着科技的发展，越来越多的新型电池面世。课堂训练1．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，电池放电时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列对电池放电时的分析正确的是(

)A．Pb为正极被氧化B．电子从PbO2流向外电路C．SO42-向PbO2处移动D．电解质溶液pH不断增大D2．(双选)如图是甲醇(CH3OH)燃料电池的化学原理示意图，下列判断不正确的是(

)A．电极A为电池负极B．电极B表面上发生氧化反应C．工作一段时间溶液pH保持不变D．燃料电池工作时不会出现火焰BC3．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。总反应为2Li＋2H2O===