《发展中的化学电源》参考课件.ppt

干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源化学电池化学电池一次性电池：一次性电池：如干电池如干电池二次电池二次电池（可充电电池）：铅蓄（可充电电池）：铅蓄电池等电池等燃料电池燃料电池：氢氧燃料电池：氢氧燃料电池二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源1、干电池（锌锰电池）、干电池（锌锰电池）负极：Zn 2e- = Zn2+正极：2NH4+ +2MnO2 + 2e- = 2NH3 + Mn2O3 + H2O 总反应：总反应：Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2+2NH3 +Mn2O3 + H2O干电池（负极）（负极）（正极）（正极）锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通锌普通锌- -锰干电池的结构锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源 思考与交流：思考与交流：锌锰干电池即使不用，放置过久，锌锰干电池即使不用，放置过久，也会失效（作为电解质的糊状也会失效（作为电解质的糊状NH4Cl显酸性），显酸性），为了充分而有效地利用锌锰干电池，在购买、保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与建议？请与同学交流存和使用方面你有何经验与建议？请与同学交流分享。分享。碱性电池二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源总反应：总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 负极：负极：Pb + SO42- - 2e- = PbSO4正极：正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O2、充电电池、充电电池已知：PbSO4难溶于水铅蓄电池构造示意图铅蓄电池构造示意图二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源汽车用蓄电池汽车用蓄电池锂离子电池锂离子电池锂离子电池：它是新一代可锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。像机等低功耗电器的主流。二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源 思考与交流：思考与交流：充电电池与一次电池相比有何优充电电池与一次电池相比有何优点？如何科学合理地使用充电电池？请与同学点？如何科学合理地使用充电电池？请与同学们讨论、交流。们讨论、交流。优点：优点：可反复使用可反复使用二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源3、燃料电池：、燃料电池：正极：正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2H2 + O2 = 2H2O4e-负极：负极：2H2 4e- = 4H+ 氢氧燃料电池氢氧燃料电池总反应：总反应：2H2 + O2 = 2H2OH2O2二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源碱性条件下碱性条件下 电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响负极：负极：2H2 4e- = 4H+正极：正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O酸性条件下负极：负极：2H2 + 4OH- 4e- = 4H2O正极：正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-总反应：总反应：2H2 + O2 = 2H2O总反应：总反应：2H2 + O2 = 2H2O二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源 改变燃料改变燃料H2正极：正极：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-负极：负极：CH4 + 10OH- 8e- = CO32- + 7H2OCH4 +2O2 = CO2 + 2H2OCH4 +2O2 + 2OH- = CO32- + 2H2OCH4O2总反应：总反应：二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池界输入，同时将电极反应产物不断排出电池二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源使用燃料电池的汽车使用燃料电池的汽车二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源空气电池空气电池二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源废电池对环境的危害废电池对环境的危害电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。环境造成严重的污染。二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源减减 少少 污污 染染 节节 约约 资资 源源二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源1、随着人们生活质量的不断提高，废电池必、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，其须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（首要原因是（ ）A利用电池外壳的金属材料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防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染壤和水源的污染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回收其中石墨电极回收其中石墨电极B二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源2、某原电池总反应的离子方程式为某原电池总反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（不能实现该反应的原电池是（ ）A 正极为正极为Cu 、负极为、负极为Fe，电解质溶液为，电解质溶液为FeCl3溶液溶液B 正极为正极为C 、负极为、负极为Fe，电解质溶液为，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液溶液C 正极为正极为Fe 、负极为、负极为Zn，电解质溶液为，电解质溶液为Fe2(SO4) 3溶液溶液D 正极为正极为Ag 、负极为、负极为Fe，电解质溶液为，电解质溶液为CuSO4溶液溶液CD二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源3、 如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶溶液，片刻后可观察到的现象是（液，片刻后可观察到的现象是（ ）D A. 铁圈和银圈左右摇摆不定；铁圈和银圈左右摇摆不定；B. 保持平衡状态；保持平衡状态；C. 铁圈向下倾斜；铁圈向下倾斜；D. 银圈向下倾斜；银圈向下倾斜；二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源