浙江省温州中学高中化学 化学电源课件 新人教选修4.ppt

化学电源化学电源2021/8/8 星期日1手机专用电池手机专用电池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池摄像机专用电池摄像机专用电池计算器、电子表的纽扣电池计算器、电子表的纽扣电池手电筒、收录机的干电池手电筒、收录机的干电池电动车、摩托车、汽车的蓄电池电动车、摩托车、汽车的蓄电池形形色色的化学电源形形色色的化学电源2021/8/8 星期日2化学电池化学电池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池铅蓄电池铅蓄电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池其它燃料电池其它燃料电池锂电池锂电池银锌蓄电池银锌蓄电池普通普通锌锰锌锰干电池干电池银锌纽扣电池银锌纽扣电池一、化学电池的分类一、化学电池的分类2021/8/8 星期日3二、一次电池二、一次电池1.普通锌锰干电池普通锌锰干电池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等等优点：制作简单、价格便宜优点：制作简单、价格便宜缺点：放电时间短，电压下降快缺点：放电时间短，电压下降快2.碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池优点：优点：比能量比能量大提供较大电流并能连续放电大提供较大电流并能连续放电缺点：一般不能充电，价格较贵缺点：一般不能充电，价格较贵2021/8/8 星期日4 碱性锌碱性锌-锰干电池锰干电池电解质：电解质：KOH负极：负极：ZnZnZn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：正极：MnOMnO2 22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池反应：电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2氢氧化氧锰氢氧化氧锰2021/8/8 星期日53、锌银钮扣电池、锌银钮扣电池正极：正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH负极：负极：Zn+2OH-2e-=Zn（OH）2总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn（OH）2+2Ag电极分别为电极分别为AgAg2 2O O和和ZnZn，电解质溶，电解质溶液为液为KOHKOH，发生的氧化还原反应，发生的氧化还原反应后生成后生成AgAg和和ZnZn（OHOH）2 2.请写出该请写出该电池的电极反应式和电池反应式电池的电极反应式和电池反应式.2021/8/8 星期日6小小 结结 由电池反应方程式书写电极反应式：由电池反应方程式书写电极反应式：找出氧化反应和还原反应的物质，确定正找出氧化反应和还原反应的物质，确定正负极反应的物质负极反应的物质(注意介质是否参与反应注意介质是否参与反应)；利用电荷守恒分别写出电极反应式；利用电荷守恒分别写出电极反应式；验证：两电极反应式相加所得式子和原化验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。学方程式相同，则书写正确。2021/8/8 星期日7三、二次电池三、二次电池1.铅蓄电池铅蓄电池注意注意:充电时，蓄电池的正负极分别与外充电时，蓄电池的正负极分别与外 接电源的正负极连接接电源的正负极连接缺点缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境严重比能量低、笨重、废弃电池污染环境严重优点优点:可反复充电、电压稳定、使用方便、可反复充电、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉安全可靠、价格低廉2.其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂电池、锂离子电池镍镉电池、镍氢电池、锂电池、锂离子电池优点优点:体积小、比能量高、工作寿命长、体积小、比能量高、工作寿命长、不需要特殊维护不需要特殊维护2021/8/8 星期日81、铅蓄电池铅蓄电池2021/8/8 星期日92、镍镉电池镍镉电池以氢氧化钾为电解质溶液，电池在充、放以氢氧化钾为电解质溶液，电池在充、放电时的工作原理为：电时的工作原理为：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2写出放电、充电时的电极反应式写出放电、充电时的电极反应式放电放电充电充电2021/8/8 星期日103、锂电池、锂电池 锂电池是一种高能电池，锂电池是一种高能电池，锂作为负极锂作为负极，技术含量，技术含量高，有高，有质量轻质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。起博器、火箭、导弹等的动力电源。比能量高比能量高2021/8/8 星期日11四、燃料电池四、燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池氢气、甲烷、甲醇、乙醇、肼、氨等都可作燃料电池的燃料氢气、甲烷、甲醇、乙醇、肼、氨等都可作燃料电池的燃料与与H2在在O2燃烧相比：燃烧相比：氢氧燃料电池不需点燃、没有火焰、能量转换效率氢氧燃料电池不需点燃、没有火焰、能量转换效率远远高于燃料直接燃烧的转换效率远远高于燃料直接燃烧的转换效率2021/8/8 星期日12甲烷甲烷(CH(CH4 4)空气燃料电池空气燃料电池，以多孔镍板为电，以多孔镍板为电极，溶于极，溶于KOHKOH溶液中，溶液中，总反应式为：总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O试写出该电池的正负极的电极反应式。试写出该电池的正负极的电极反应式。负极：负极：CHCH4 4+10OH+10OH-8e-8e-=CO=CO3 32-2-+7H+7H2 2O O；正极：正极：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-电池工作时，溶液的电池工作时，溶液的pHpH为为（变大、变小，不变）（变大、变小，不变）变小变小写出写出CH3OH燃料电池的电极反应式及总反应式。燃料电池的电极反应式及总反应式。2021/8/8 星期日13熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用可用Li2CO3和和Na2CO3的的熔融盐熔融盐混合物作电解质，混合物作电解质，CO为燃气，空气与为燃气，空气与CO2的混合气为助燃气，制得在的混合气为助燃气，制得在650下工作的燃料电池。下列说法正确的是下工作的燃料电池。下列说法正确的是A.正极反应式：正极反应式：O2+2H2O+4e=4OHB.负极反应式：负极反应式：CO+CO32-2e=2CO2C.燃料电池工作时燃料电池工作时CO32-离子向正极迁移离子向正极迁移D.燃料电池的总反应为燃料电池的总反应为2CO+O2+4OH-=2CO32-+2H2O2021/8/8 星期日14镍镉（镍镉（NiCdNiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为某镍镉电池的电解质溶液为KOHKOH溶液，其充、放电按下式进行：溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是（有关该电池的说法正确的是（）A A充电时阳极反应：充电时阳极反应：Ni(OH)Ni(OH)2 2 e e-+OH+OH-=NiOOH+H=NiOOH+H2 2O OB B充电过程是化学能转化为电能的过程充电过程是化学能转化为电能的过程C C放电时负极附近溶液的碱性不变放电时负极附近溶液的碱性不变D D放电时电解质溶液中的放电时电解质溶液中的OHOH-向正极移动向正极移动A2021/8/8 星期日15五、废旧电池的回收五、废旧电池的回收减减 少少 污污 染染节节 约约 资资 源源2021/8/8 星期日162021/8/8 星期日182021/8/8 星期日192021/8/8 星期日202021/8/8 星期日212021/8/8 星期日22