化学电源 课件.ppt

高二化学选修4第四章电化学基础,第二节化学电源,化学电池,将化学能转换成电能的装置,阅读教材P74后思考：,1、目前化学电池主要分哪几大类？分别有哪些代表？,2、化学电池与其它能源相比有哪些优点？,3、判断电池的优劣标准主要是什么？,化学电池,氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池,1、目前化学电池主要分哪几大类？,2、化学电池与其它能源相比有哪些优点？,能量转换效率高供能稳定可靠可以制成各种型号的电池使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。,3、判断电池的优劣标准主要是什么？,比能量的大小；比功率的大小;存储时间的长短。,普通锌锰电池,碱性电池,优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。,一、一次电池干电池,碱性锌锰电池构造示意图,碱性电池,碱性锌锰干电池负极(Zn)：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH-电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,一、一次电池干电池,缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵,优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电,3、锌银钮扣电池,正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH,负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液为KOH,可充电电池也称为_电池，可以反复_电和_电，是电池发展的一个重要方向。,二次,放,充,铅蓄电池,锂电池,二、二次电池,二、二次电池铅蓄电池,放电过程：负极(Pb)：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极(PbO2)：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,充电过程阴极：还原反应PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极：氧化反应2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq),缺点：比能量(电池单位质量或单位体积所能输出的电能)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,铅蓄电池的优缺点简析：,其它二次电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池,三、燃料电池氢氧燃料电池,酸性电解质中负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：O2+4H+4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O碱性电解质中负极(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O,燃料电池的规律,燃料做负极，助燃剂氧气为正极电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。,氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出；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：,书写电极反应式应注意以下几点：,1电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；2将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；4溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。,练习1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为：_。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为：_。,O2+4e-+4H+=2H2O,2H2-4e-+4OH-=4H2O,练习2：碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，总反应式为：Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s下列说法错误的是（）A电池工