2020版高中化学1.3.2化学电源课件2鲁科版.pptx

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1、组织建设化学·选修4第2课时化学电源知道常见化学电源的种类能分别举例简要说明锌锰干电池、铅蓄电池、燃料电池的工作原理及其应用教学目标生活中形形色色的电池，有可充电的，有不可充电的，你对这些化学电源的了解有多少？一、化学电源的分类1一次电池只能放电不能充电，使用后即弃去。2二次电池即可充电电池，可以反复充电和放电。充电时是一个电解池，放电时是一个原电池。3燃料电池电池的正负极反应物气体分别储存在电池之外的容器中，工作时，气体进入两极发生反应。二、锌锰干电池——一次电池的典型代表，分为酸性和碱性两种和氯化锌发明人：法国人勒克朗榭酸性锌锰干电池负极：Zn-2e

2、-===Zn2+正极：至今仍然存在争议一种观点认为2NH4++2e-===2NH3+H2碱性锌锰干电池负极：Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O正极：2MnO2+2H2O+2e-==Mn(OH)2+2OH-氢氧化锰电池反应：Zn+MnO2+H2O==ZnO+Mn(OH)2锌锰碱性电池是一种新型的干电池。负极材料由锌片改为锌粉，正极材料为MnO2,还原产物为Mn(OH)2,电解质是KOH溶液，其放电曲线如图所示：优点:工作电动势稳定,电池的容量和放电时间增加了几倍该电池有何优点？思考三、铅蓄电池——二次电池的典型代表性能优良，价格便宜，可多次充放电，

3、用途极广，电动自行车、汽车、发电站都要用到它。其主要缺点是单位重量电极材料释放的电能小。三、铅蓄电池——二次电池的典型代表电池反应：放电：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O充电：2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4负极：Pb+SO42--2e-PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O交流研讨左图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。四、氢氧燃料电池2H2+4OH--4e-=

4、==4H2O电池反应：2H2+O2===H2O负极：H2→2H+正极：O2+2H2O+4e-===4OH-但由于电解液为KOH溶液，所以负极反应为电池反应：2H2+O2===H2O负极：2H2-4e-===4H+正极：O2+4H++4e-===2H2O思考如果电解质溶液换成强酸性条件，电极反应式有没有变化呢？正极：O2→OH-但由于电解液为强酸性溶液，所以正极反应为燃料电池的燃料除了氢气之外，还有甲烷、甲醇和乙醇等。1能量利用率高2可连续使用燃料电池的优点3污染轻课时小结一、化学电源的分类二、锌锰干电池三、铅蓄电池四、氢氧燃料电池【例1】锌锰干电池在放电

5、时，总反应方程式可以表示为：Zn(s)＋2MnO2＋2NH4＋===Zn2＋＋Mn2O3(s)＋2NH3＋H2O，在下图所示电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()A．ZnB．碳C．MnO2和NH4＋D．Zn2＋和NH3负极产物正极产物正极反应物负极反应物C【例2】燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。则下列关于甲烷燃料电池的说法正确的是()。A．负极反应式为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2OB．负极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．随

6、着反应进行，电解质溶液碱性不变D．该电池的总反应与甲烷燃烧的反应方程式相同，反应式为CH4＋2O2===CO2＋2H2O负极CH4失电子被氧化，其中产物之一应是CO2，但在KOH溶液中，一定会变为CO32－。×√碱性减弱反应式应为CH4＋2OH-＋2O2===CO32-＋3H2OA