蘇教版選修四專題1化學反應與能量變化1.2化學能與電能的轉化第2課時化學電源教學 課件46（21張）.ppt

組織建設 1 2 2化學電源 在日常生活和學習中 你用過哪些電池 你知道電池的其它應用嗎 電池 將化學能轉換成電能的裝置 將太陽能轉換成電能的裝置 將放射性同位素自然衰變時產生的熱能通過熱能轉換器轉變?yōu)殡娔艿难b置 化學電池 太陽能電池 原子能電池 1 電池材料 堿性鋅錳電池 正極 mno2 負極 zn 2 工作原理 負極 zn 2oh 2e zn oh 2 正極 2mno2 2h2o 2e 2mnooh 2oh 堿性鋅錳電池構造示意圖 電解質 koh 一 一次電池 總反應 zn 2mno2 2h2o 2mnooh zn oh 2 3 特點 缺點 多數(shù)只能一次使用 不能充電 價格較貴 優(yōu)點 比能量和儲存時間有所提高 適用于大電流和連續(xù)放電 正極 mno2和c 電池總反應 負極 zn zn 2mno2 2nh4cl 2mnooh zncl2 2nh3 zn 2e zn2 氧化反應 2mno2 2nh4 2e 2mnooh 2nh3 還原反應 普通鋅錳干電池 一 一次電池 1 鋰亞硫酰氯電池 li socl2 8li 3socl2 6licl li2so3 2s負極 正極 用途 質輕 高能 比能量高 高工作效率 高穩(wěn)定電壓 工作溫度寬 高使用壽命 廣泛應用于軍事和航空領域 8li 8e 8li 3socl2 8e 6cl so32 2s 2 堿性電池具有容量大 放電電流大的特點 因而得到廣泛應用 鋅 錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液 電流總反應式為 zn s 2mno2 s h2o l zn oh 2 s mn2o3 s 下列說法錯誤的是 a 電池工作時 鋅失去電子b 電池正極電極反應式為 2mno2 s h2o l 2e mn2o3 s 2oh aq c 電池工作時 電子由正極通過外電路流向負極d 外電路中每通過0 2mol電子 鋅的質量理論上減小6 5g c 3 人造地球衛(wèi)星使用一種高能電池 銀鋅電池 其電池的電極反應為 zn 2oh zno h2o 2eag2o h2o 2e 2ag 2oh 根據(jù)此判斷氧化銀是 a 負極 被氧化b 正極 被還原c 負極 被還原d 正極 被氧化 b 二 二次電池 鉛蓄電池 1 電池材料 正極 pbo2 負極 pb 2 工作原理 電解質 h2so4溶液 鉛蓄電池為典型的可充電電池 其電極反應分為放電和充電兩個過程 1 放電過程 總反應 pb s pbo2 s 2h2so4 aq 2pbso4 s 2h2o l pb s so42 aq 2e pbso4 s 正極 pbo2 s 4h aq so42 aq 2e 2pbso4 s 2h2o l 負極 鉛蓄電池充電的反應則是上述反應的逆過程 2 充電過程 pbso4 s 2e pb s so42 aq 陰極 陽極 2pbso4 s 2h2o l 2e pbo2 s h aq so42 aq 接電源負極 接電源正極 充電過程總反應 2pbso4 s 2h2o l pb s pbo2 s 2h2so4 aq 鉛蓄電池的充放電過程 3 特點 缺點 比能量低 笨重 廢棄電池污染環(huán)境 優(yōu)點 性能優(yōu)良 價格低廉 安全可靠 可多次充放電 使用方便 二 二次電池 4 zebra 蓄電池的結構如圖所示 電極材料多孔ni nicl2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔 下列關于該電池的敘述錯誤的是 a 電池反應中有nacl生成b 電池的總反應是金屬鈉還原三個鋁離子c 正極反應為 nicl2 2e ni 2cl d 鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動 b 5 2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系 下列敘述錯誤的是 a a為電池的正極b 電池充電反應為 limn2o4 li1 xmn2o4 xlic 放電時 a極鋰的化合價發(fā)生變化d 放電時 溶液中的li 從b向a遷移 c 三 燃料電池 酸性氫氧燃料電池 1 電池材料 正極室 通氧氣 負極室 通氫氣 電解質 h2so4溶液 氧化劑 燃料 使用鉑電極 o2 h2 h2o 2 工作原理 2h2 4e 2h 負極 正極 o2 4h 4e 2h2o 總反應 2h2 o2 2h2o h oh 三 燃料電池 氧化劑與還原劑在工作時不斷補充 反應產物不斷排出 能量轉化率高 超過80 普通的只有30 有利于節(jié)約能源 3 燃料電池與前幾種電池的區(qū)別 缺點 體積較大 附屬設備較多優(yōu)點 能量轉換率高 排放的廢棄物少 運行噪音小 三 燃料電池 新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑 氧化劑物質全部貯藏在電池內 而是在工作時 不斷從外界輸入 同時將電極反應產物不斷排出電池 三 燃料電池 6 航天技術上使用的氫氧燃料電池具有高能 輕便 無污染的優(yōu)點 氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種 它們放電時的總反應都可以表示為2h2 o2 2h2o 酸式電池中電解質是酸 其負極反應可表示為2h2 4e 4h 則其正極反應式為 堿式電池的電解質是堿 其正極反應式為o2 2h2o 4e 4oh 則其負極反應可表示為 o2 4e 4h 2h2o 2h2 4e 4oh 4h2o 燃料電池的規(guī)律 燃料做負極 助燃劑氧氣為正極 電極材料一般不參加化學反應 只起傳導電子的作用 7 氫氣是燃料電池中最常見的燃料 使用方便 但受到價格和來源的限制 所以常用的燃料往往是某些碳氫化合物 如甲烷 汽油等 寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構成的甲烷燃料電池中a極的電極反應式和電池內總反應式 ch4 10oh 8e co32 7h2o ch4 2o2 2koh k2co3 3h2o 筆記本電腦專用電池 攝像