高中化学 第四章 第二节节 化学电源教学课件及教学设计课件 新人教版选修4.ppt

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1、化学电源电池的分类化学电源的分类原电池知识复习几种电池介绍实践活动科学视野课堂小结作业布置化学电源典例精析研究性学习组成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成闭合电路一个自发进行的氧化还原反应正负极的判断电极电极材料反应类型电子流动方向负极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子正极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子通过日常生活和学习，你知道哪些电池？它们都是化学电池吗？它们在哪些方面得到应用？电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电

2、能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热电转换器转变为电能的装置电池的分类化学电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池也叫干电池也叫充电电池或蓄电池一、一次电池介绍一次电池普通锌锰干电池碱性锌锰电池锌银电池锂电池……普通锌锰干电池普通锌-锰干电池的电极方程式负极（锌筒）Zn-2e-==Zn2+正极（石墨）2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+2NH3+H2O总反应：Zn+2MnO2+2NH4+==Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O也可以：负极（锌筒）Zn-2e-==Zn2+正极（石墨）2NH4++2e-==2NH3+H

3、2总反应：Zn+2NH4+==Zn2++2NH3+H2随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。锌粉和KOH的混合物MnO2金属外壳碱性锌锰电池负极：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2锌银电池负极：Zn+2

4、OH––2e–=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e–=2Ag+2OH–总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电，常制成纽扣式电池，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。锂电池锂电池以金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂（LiAlCl4）溶解在亚硫酰氯（SOCl2）中组成负极：8Li–8e–=8Li+正极：3SOCl2+8e–=SO32–+2S+6Cl–总反应：8Li+3SOCl2=6Li+Li2SO3+2S锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相

5、同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。锂电池的比能量高电压高，工作温度宽。由于锂电池性能优异，广泛应用于军事和空间领域，民用领域以微小功率为主，例如用作电脑、手表、照相机、心脏起搏器等的电源锂电池的特点及用途二、二次电池介绍二次电池铅蓄电池镉镍电池氢镍电池锌银电池……锂离子电池聚合物锂离子电池铅蓄电池负极（Pb）Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极（PbO2）PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=

6、2PbSO4(s)+2H2O(l)铅蓄电池放电的电极反应：阴极PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池充电的反应：可以把上述反应写成一个可逆反应方程式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)放电充电还原反应氧化反应镉镍电池与氢镍电池：Cd+2NiO(OH)+2H2O2NiO(OH)2+Cd

7、(OH)2放电充电1/2H2+2NiO(OH)Ni(OH)2放电充电镉镍电池总反应：氢镍电池总反应：课后思考：根据上面所给的总方程式，你能写出各极发生的反应方程式吗？新型燃料电池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，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池介质电池总反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氢氧燃料电池

8、介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负极正极负极正极2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2-4e-+2O2－=2H2OO2+4e-=2O2－固体燃料电池风力发