高中化学 22 化学与电能（第3课时）课件 新人教版必修2.ppt

1 2化学能与电能 第三课时发展中的化学电源 第二章化学反应与能量 知识回顾 2 原电池的应用 1 制作化学电源 2 加快反应速率 3 判断金属活动性的强弱 4 揭示金属腐蚀的原因及防止金属的腐蚀 金属的腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 钢铁的腐蚀 钢铁的析氢腐蚀 酸性较强 负极 fe fe 2e fe2 正极 c 2h 2e h2 弱酸性或中性 钢铁的吸氧腐蚀 负极 fe 2fe 4e 2fe2 正极 c 2h2o o2 4e 4oh 总反应 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 金属的防腐 改变金属的内部结构 普通钢加铬 镍制成不锈钢 在金属表面覆盖保护层 油漆 电镀 氧化膜等 电化学保护法 在钢铁表面焊接比fe活泼的zn 3 原电池电极反应的写法 写出总反应方程式或总反应离子方程式 fe cuso4 feso4 cu 将总反应分为氧化反应和还原反应 氧化反应 还原反应 fe 2e fe2 cu2 2e cu 氧化反应发生在负极上 还原反应发生在正极上 负极 正极 fe 2e fe2 cu2 2e cu 验证 两电极反应相加所得式子是否与总反应相同 画出装置图 fe cu c ag cuso4 二 发展中的化学电源 1 干电池 锌锰电池 1 普通锌锰电池 一次性电池 负极材料 锌筒 zn 正极材料 碳棒 c mno2糊 电解质 nh4cl糊 负极 正极 zn 2e zn2 2nh4 2e 2nh3 h2 h2 2mno2 2mno oh 碱式氧化锰 总反应 zn 2mno2 2nh4 2mno oh 2nh3 zn2 电池的构造 电极反应 缺点 普通锌锰干电池用久了锌外壳会变薄 最后内部电解质会泄漏出来 使电器腐蚀 2 碱性锌锰电池 一次性电池 将普通锌锰干电池中的nh4cl换成koh或naoh 负极 正极 zn 2e 2oh zn oh 2 2mno2 2h2o 2e 2mno oh 2oh 总反应 2mno2 zn 2h2o 2mno oh zn oh 2 电极反应 优点 延长了锌锰电池的使用寿命与性能 2 充电电池 二次电池 放电时 原电池工作 发生氧化还原反 充电时 氧化还原反应逆向进行 1 铅蓄电池 电池的构造 负极材料 正极材料 电解质 pb pbo2 h2so4溶液 负极 正极 总反应 电极反应 pb so42 2e pbso4 pbo2 4h so42 2e pbso4 2h2o pb pbo2 4h 2so42 2pbso4 2h2o 特点 铅蓄电池的工作电压平稳 使用温度及使用电流范围宽 能充放电数百个循环 贮存性能好 造价较低 因而应用广泛 但是比能量 单位重量所蓄电能 小 对环境腐蚀性强 2 镍镉电池 负极材料 正极材料 电解质 cd nio oh koh 负极 正极 cd 2e 2oh cd oh 2 2nio oh 2e 2h2o 2ni oh 2 2oh 使用寿命比铅蓄电池长 体积小 但会严重污染环境 3 燃料电池 它是一种将燃料和氧化剂 如o2 反应所放出的化学能直接转化为电能的高效 环境友好的发电装置 燃料电池由3个主要部分组成 燃料电极 负极 电解液 空气 氧气电极 正极 1 氢氧燃料电池 工作时向负极供给燃料 h2 向正极供给氧化剂 空气 o2 h2在负极分解成h 和电子e h 进入电解液中 而电子则沿外部电路移向正极 在正极上 o2得电子 电极材料一般为活性电极 具有很强的催化活性 如铂电极 活性炭电极等 电解液为碱性溶液 如koh 2h2 4oh 4e 4h2o o2 2h2o 4e 4oh 负极 正极 总反应 2h2 o2 2h2o 电解液为酸性溶液 如h2so4 负极 正极 总反应 2h2 4e 4h o2 4h 4e 2h2o 2h2 o2 2h2o 2 氢氧燃料电池的特点 能量转化效率高 污染很小 燃料适用范围广 需要持续供应反应物 1 写出甲烷燃料电池 电解质溶液为氢氧化钾溶液 的电极反应式及总方程式 练习 负极 ch4 10oh 8e co32 7h2o 正极 2o2 8e 4h2o 8oh 总反应 ch4 2o2 2oh co32 3h2o 2 1969年美国 阿波罗11号 登月成功 飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池 其构造如图示 两个电极均由多孔性碳制成 通入的气体由孔隙逸出 并在电极表面放电 1