发展中的化学电源(必修二)公开课课件

第二节化学能与电能发展中的化学电源第二节化学能与电能发展中的化学电源1干电池干电池2二、常见的化学电池1.干电池(一次性电池)电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液：NH4Cl、电极方程式：负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正极(C)：2NH4++2e-=2NH3+H2(1)酸性锌锰干电池Zn+2NH4Cl+2MnO2＝ZnCl2+NH3+Mn2O3+2H2O电池总反应方程式：(使用寿命短，易泄漏)2MnO2+H2=Mn2O3+H2O副反应：Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+2NH4++2MnO2

+2e=2NH3+Mn2O3+H2O二、常见的化学电池1.干电池(一次性电池)电极:Zn为负极,3（2）碱性锌锰干电池:能量和储存时间时间提高，更耐用电极:电解液：负极：

正极：总反应：Zn+2OH--2e-→Zn(OH)22MnO2+H2O+2e-→Mn2O3+2OH-Zn+2MnO2+H2O＝Zn(OH)2+Mn2O3KOHZn为负极,碳棒为正极（2）碱性锌锰干电池:能量和储存时间时间提高，更耐用电极:电4(3)银锌电池Zn为负极,Ag2O为正极电解液:KOH溶液电极反应式:

负极:

正极:总反应式:

Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2(3)银锌电池Zn为负极,Ag2O为正极Zn＋2OH5(4)海水电池4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3[思考]指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反应式和总反应式。负极：正极：总反应：（Al）：4Al-12e-=4Al3+（石墨）3O2+6H2O+12e—=12OH—1991年我国首创的以铝—空气—海水组成的新型电池，可用于航标灯中。(4)海水电池4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3[思62.充电电池（又称二次电池，能够重复使用）(1)铅蓄电池:电极：Pb为负极,PbO2为正极.电解液:30%的H2SO4溶液电极反应式:

负极：正极:总电池反应:放电时：为原电池Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e-＝PbSO4＋2H2OPbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O2.充电电池（又称二次电池，能够重复使用）(1)铅蓄电池:负7(2)镍镉充电电池：负极：正极：电解质：应用：CdNiO(OH)KOH具有残留性记忆，可重复使用500次以上，体积小；但镉有致癌作用,如不回收，会产生严重污染;广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等.镍镉电池镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。总反应式：NiO(OH)+Cd+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2放电充电(2)镍镉充电电池：负极：CdNiO(OH)KOH具有残留8(3)锂离子电池特点：用途：负极：正极：总反应：（绿色电池）高能电池，质量轻，贮存时间长等。现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、心脏起搏器等低功耗电器的主流。2Li-2e—=2Li+I2+2e—=2I—2Li+I2=2LiI(3)锂离子电池特点：负极：（绿色电池）高能电池，质量轻，贮93、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。可供选择的燃料很多，如:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料。3、燃料电池燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏10（1）氢氧燃料电池电极:Pt制作的惰性电极（1）氢氧燃料电池电极:Pt制作的惰性电极112H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氢氧燃料电池在不同电解质时的电极反应一定要会判断：酸性有H+(肯定没OH-）；碱性有OH-(肯定没

H+

）2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-12该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。（2）CH4燃料电池CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-＝8OH-

CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O负极：正极：总反应：该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷131．电极反应式的书写(1)负极反应式的书写①活泼金属作负极时，电极本身被氧化：若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如：Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋。若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式．如：Mg－Al(KOH)原电池，负极反应式为：Al－3e－＋4OH－==AlO2—＋2H2O；铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－＋SO42—==PbSO4。三、电极反应式、原电池反应式的书写1．电极反应式的书写若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电14(2)正极反应式的书写①首先判断在正极发生反应的物质。a.当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种粒子；b.当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。②负极本身不反应时，常见书写方法为：氢氧(酸性)燃料电池，负极反应式为：H2－2e－===2H＋氢氧(碱性)燃料电池，负极反应式为：H2－2e－＋2OH－=2H2O(2)正极反应式的书写②负极本身不反应时，常见书写方法为：H152．原电池反应式的书写将两电极反应式相加即得原电池总反应式。②书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加式。如：氢氧(酸性)燃料电池，正极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O氢氧(碱性)燃料电池，正极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－2．原电池反应式的书写②书写时也要考虑正极反应产物是否与电解161、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，则此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）

（A）Ag（B）Zn(OH)2

（C）Ag2O（D）ZnD练习1、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电过程可172.某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为()A．铝B．铜C．锡D．硅3.已知空气-锌电池的电极反应为：锌片：Zn+20H--2e-=ZnO+H20

石墨：02+2H20+4e-=40H-

根据此判断，锌片是()A．负极，并被氧化B．负极，并被还原

C．正极，并被氧化D．正极，并被还原AC2.某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为184.X，Y，Z都是金属，把X浸Z的硝酸溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为负极。X，Y，Z三种金属的活动性顺序为()A．X>Y>ZB．X>Z>YC．Y>X>ZD．Y>Z>X5.对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是()①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出lgH2④铜片上析出1molH2A．①和③B．①和④

C．②和③D．②和④CA4.X，Y，Z都是金属，把X浸Z的硝酸溶液中，X的表面有196.据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为：2Zn+O2

＝2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是()A.锌为正极，空气进入负极反应B.负极反应为Zn–2e-＝Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液肯定是