高中化学 2.3.2 发展中的化学电源课件1 苏教版必修2.ppt

专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第2课时发展中的化学电源 二 原电池原理的应用 1 研制分析化学电源 2 促进某些氧化还原反应的进行 加快反应速率 3 寻找钢铁防腐蚀的方法 4 原电池的设计 钢铁的吸氧腐蚀 原理 在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池 负极 fe 2e fe2 正极 2h20 o2 4e 4oh fe2 2oh fe oh 24fe oh 2 2h20 o2 4fe oh 32fe oh 3 fe2o3 3h2o 钢铁的防腐蚀 4 化学电源 1 一次电池 如干电池 用过后不能复原 2 二次电池 如蓄电池 充电后能继续使用 3 燃料电池 4 海水电池 负极 锌筒 zn 2e zn2 正极 石墨 2mno2 2nh4 2e mn2o3 2nh3 h2o总反应 zn 2mno2 2nh4 zn2 mn2o3 2nh3 h2o 干电池 zn mn普通干电池 1 一次电池 锌锰碱性电池是一种新型的干电池 正极材料为mno2 负极材料为zn 还原产物为mnooh 电解质是koh溶液 总 zn 2mno2 2h2o zn oh 2 2mnooh请写出电极反应式并分析其工作原理 负极 zn 2oh 2e zn oh 2正极 2mno2 2h2o 2e 2mno oh 2oh 总反应 zn 2mno2 2h2o zn oh 2 2mno oh 碱性zn mn干电池 银锌电池 钮扣电池该电池使用寿命较长 广泛用于电子表和电子计算机 其电极分别为ag2o和zn 电解质为koh溶液 发生反应后生成ag和zno 其电极反应式为 负极 zn 2oh 2e zno h2o正极 ag2o h2o 2e 2ag 2oh 银锌纽扣电池 总反应式为 zn ag2o zno 2ag 2 二次电池 铅蓄电池 1 电极材料及原料 2 电解质溶液 3 电极反应式 正极 pbo2负极 pb h2so4溶液 负极 pb pb 2e so42 pbso4 pb pbo2 2h2so4 2pbso4 2h2o 正极 pbo2 pbo2 4h so42 2e pbso4 2h2o 总反应 负极 pb so42 pbso4 2e 正极 pbo2 so42 4h 2e pbso4 2h2o电池总反应 pb pbo2 2so42 4h 2pbso4 2h2o 阴极 pbso4 2e pb so42 阳极 pbso4 2h2o pbo2 so42 4h 2e 电池总反应 2pbso4 2h2o pb pbo2 2so42 4h 铅蓄电池的放电过程 原电池 铅蓄电池的充电过程 电解池 铅蓄电池的充放电过程 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的 能量转换器 优点 效率高 无污染 装置可持续使用 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 3 新型燃料电池 燃料电池 负极 2h2 4oh 4e 4h2o正极 o2 2h2o 4e 4oh 总反应 o2 2h2 2h2o 常见的燃料电池有氢氧燃料电池 甲烷燃料电池 铝 空气燃料电池 熔融盐燃料电池等 如图电池反应 4 海水电池 1991年 我国首创以铝 空气 海水为能源的新型电池 用作航海标志灯 该电池以取之不的海水为电解质 靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流 这种海水电池的能量比 干电池 高20 50倍 电极反应式为 负极 正极 电池总反应 4al 12e 4al3 3o2 6h2o 12e 12oh 4al 3o2 6h2o 4al oh 3 怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式 书写步骤 1 写出燃烧反应 根据电解液改写燃料电池总反应 2 写出正极的电极反应式 一般较简单 3 由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式 正极反应一般为 酸性介质 碱性介质 o2 4h 4e 2h2o o2 2h2o 4e 4oh ch4 o2 naoh组成的燃料电池1 燃烧总化学反应 ch4 2o2 co2 2h2o2 燃料电池总反应 3 正极 4 负极 ch4 2oh 2o2 co32 3h2o 2o2 4h2o 8e 8oh ch4 10oh 8e co32 7h2o 甲醇燃料电池是由甲醇和氧气及强碱电解质溶液构成的新型手机电池 电量可达现用镍氢或锂电池的十倍 可连续使用一