课件：1.3 化学能转化为电能——电池 鲁科版高中化学选修四.pptx

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1、（鲁科版）化学反应原理（选修）,第一章 化学反应与能量转化,化学能转化为电能原电池 （第二课时 ）,第三节,太阳能电池,手机电池,常见的化学电源,（3）燃料电池 一般以天然燃料或其它可燃物质如氢气、甲醇、天然气、煤气等作为负极的反应物质，以氧气作为正极反应物质组成燃料电池。,化学电源分类,（2）二次电池 二次电池在放电后经充电可使电池中的活性物质恢复工作能力。铅蓄电池和可充电电池都是二次电池。,（1）一次电池 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，如干电池。,1. 锌锰干电池,电极反应方程式：,负极：,正极：,Zn 2e- = Zn2+,2MnO2+2NH4+2e-

2、= Mn2O3+2NH3+H2O,反应总的方程式,2MnO2+2NH4+ Zn= Mn2O3+2NH3+H2O+Zn2+,（1）酸性锌锰干电池,1. 锌锰干电池,电极反应方程式：,负极：,正极：,Zn+2OH-2e-= ZnO+H2O,MnO2+2H2O +2e- = Mn(OH)2+2OH-,反应总的方程式,Zn + MnO2+ H2O= ZnO + Mn(OH)2,（2）碱性锌锰干电池,2、铅蓄电池,正极材料上涂有棕褐色的PbO2， 负极材料是海绵状的金属铅， 电解质溶液为30%的 H2SO4溶液。,电极反应式,铅蓄电池是二次电池，能放电又能充电。 放电是原电池原理； 充电是电解原理,充电

3、时是电解池，铅蓄电池的正极连接外接电源的正极作为电解池的阳极，铅蓄电池的负极连接外接电源的负极作为电解池的阴极，其电极反应式为： 阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42- 阴极：PbSO4+2e-=Pb+SO42-,3.氢氧燃料电池,【交流研讨】图1-3-10为一种氢氧燃料电池结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为多孔石墨，氢气和氧气(或空气)源源不断地通到电极上。请你写出该电池的电极反应和电池反应。,原理：工作时发生的仍然是氧化还原反应 特点：工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的，同时将电极产物不断排出电池。 燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直

4、接转化为电能的“能量转换器”。能量转换率很高。,负极：2H2+4OH-4e-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,电池反应为：2H2+O2=2H2O,燃料电池优点:能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点,碱性氢氧燃料电池的电极反应,酸性氢氧燃料电池的电极反应,负极：2H2-4e-=4H+ 正极：O2+4H+4e-=2H2O,交流与思考：除氢氧燃料电池外，还有哪些燃料电池？,不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH3OH、O2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。 (1)酸性介质，如H2SO4：

5、CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在H作用下生成H2O。电极反应式为 负极：CH3OH6eH2O=CO26H,类型“全”归纳,类型“全”归纳,1,2,3,4,5,6,(2)碱性介质，如KOH溶液：,类型“全”归纳,1,2,3,4,5,6,类型“全”归纳,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,解析,题组三“久考不衰”的可逆电池 (一)“传统”可逆电池的考查 镍镉(NiCd)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KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiOOH2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是() A.放电时负极得电子，质量减轻 B.放电时电解质溶液中的OH向正极移动 C.充电时阴极附近溶液的pH减小 D.充电时阳极反应：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O,1,2,3,4,5,6,解析该可充电电池的放电过程的电极反应式为负极：Cd2e2OH=Cd(OH)2；正极：2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH，所以正确选项为D。,1,2,3,4,5,6,