化学电源课件（人教版选修4）.ppt

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1、第二节化学电源1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其他应用吗？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能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转换为电能的装置普通锌锰电池碱性电池镍镉电池小型高性能燃料电池锂离子电池镍氢电池化学电池的分类一次电池：活性物质消耗到一定程度，就不能使用，其电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池，如锌锰电池；二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫充电电池

2、或蓄电池，如铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电池、锌银电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池；燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池，如氢氧燃料电池。①能量转化率较高；②供能稳定可靠；③可以制成各种形状和大小、不同容量的电池及电池组；④使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。电池的优点衡量电池优劣的指标比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位：(W·h)/kg,(W·h)/L比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位：W/kg,W/L储存时间：电池的可储存时间的长短一、一次电池1.碱性锌锰电池放电之后不能充电(内部的氧化还原反应不可逆)

3、碱性锌锰电池（1）普通锌锰电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊，做电解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：负极：Zn-2e-====Zn2+正极：2NH4++2e-+2MnO2====Mn2O3+2NH3↑+H2O总反应：Zn+2NH4++2MnO2====Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O锌锰电池工作原理（2）碱性锌锰电池：活性物质为KOH和淀粉糊，做电解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：负极：Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2正极：2MnO2+2e-+2H2O====2MnOOH+2OH-总反应：Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)

4、22.银锌电池总反应式:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2电极反应式:负极:Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2正极:Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-电解液:KOH溶液这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电，常制成纽扣式微型电池，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。3.锂电池（-）Li（S）LiI（晶片）I2(+）锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2====6LiCl+Li2SO3+2S负极:；正极:。用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、宽工作温度、高使用寿命，广泛应用于

5、军事和航空领域。8Li-8e-====8Li+3SOCl2+8e-====6Cl-+SO32-+2S二、二次电池化学能电能放电充电放电过程总反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-====PbSO4(s)正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-====PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反应还原反应负极：放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程铅蓄电池工作原理充电过程PbSO4(s)+2e-====Pb(s)+SO42-(aq)还原反应阴极阳极PbSO4(s)

6、+2H2O(l)-2e-====PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)放电充电优缺点简析缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉其他二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……三、燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。酸性电解

7、质：碱性电解质负极:2H2-4e-+4OH-====4H2O正极:O2+2H2O+4e-====4OH-总反应:2H2+O2====2H2O负极：2H2-4e-====4H+正极：O2+4H++4e-====2H2O总反应：2H2+O2====2H2O燃料电池的规律①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。燃料电池与前几种电池的差别①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断