高中化学 第二章 第二节 第2课时 发展中的化学电源课件 新人教版必修2.ppt

第2课时 发展中的化学电源 1 在铜锌原电池中 以硫酸铜为电解质溶液 锌为 极 电极上发生的是 反应 填 氧化 或 还原 观察到的现象为 铜为 极 电极上发生的是 反应 填 氧化 或 还原 铜片上观察到的现象是 原电池反应的离子方程式为 氧化 锌片逐渐溶解 正 还原 有红色物质析出 zn cu2 zn2 cu 负 2 以30 的koh溶液作电解质的氢氧燃料电池被广泛使用 那么通入h2的一极为 极 电极反应 通入空气 o2 的一极为 极 电极反应 3 某铜锌原电池 以硝酸银为电解质溶液 一段时间后 b 正极增重10 8g 则该过程中转移的电子数为 a 1molb 0 1molc 0 2mold 0 5mol解析 1mol银只转移1mol电子 负 正 2h2 o2 2h2o 2h2 4e 4oh 4h2o 电池总反应为 2h2o 4oh o2 4e 一 干电池 锌锰电池 一次性 1 最早使用的化学电池是 它是一种 电池 放电后不能再充电 2 锌锰干电池 锌筒 1 负极 电极反应 2 正极 石墨棒 3 电解质 nh4cl koh 3 碱性锌锰电池 将电池内的电解质nh4cl换成了湿的 并在构造上作了改进 以延长其寿命和提高其性能 zn 2e zn2 二 充电电池 二次 氧化还原 电能 化学能 1 充电电池又称 电池 它在放电时所进行的 反应 在充电时可以逆向进行 使电池恢复到放电前的状态 放电时 化学能转变为电能 充电时 转变为 2 常见的充电电池 1 铅蓄电池 pbo2 pb 正极材料为 负极材料为 电解质为 2 镍镉电池 nio oh cd koh 正极材料为 负极材料为 电解质为 3 锂离子电池新一代可充电的绿色电池 低功耗电器的主流电源 稀硫酸 三 燃料电池1 原理 利用原电池的工作原理将 和 反应所放出的 直接转化为 2 与其他电池的区别 反应物由外设装备提供燃料和氧化剂 3 氢氧燃料电池 1 它是一种 的发电装置 2 电池总反应式 2h2 o2 2h2o 电解质溶液为koh 负极 正极 燃料 氧化剂 化学能 电能 高效 环境友好 o2 2h2o 4e 4oh 2h2 4oh 4e 4h2o 几种常见化学电源的工作原理 1 普通锌锰电池 2 铅蓄电池铅蓄电池内正极与负极浸到电解液中 两极间会产生2v的电压 可进行充放电 电极反应为 总反应式 pb pbo2 2h2so4 2pbso4 2h2o 3 氢氧燃料电池 1 碱性介质 如koh溶液作电解质 负极 2h2 4oh 4e 4h2o 氧化反应 正极 o2 2h2o 4e 4oh 还原反应 总反应式 2h2 o2 2h2o 常见化学电源电极反应式的判断1 准确判断原电池的正 负极 所有的电池反应都是自发进行的氧化还原反应 所以要正确书写电极反应 首先要理解电池反应的本质 负极是相对容易失电子的电极 以还原剂的形式参加反应 正极是相对容易得电子的电极 以氧化剂的形式参加反应 2 酸性介质 如h2so4作电解质 负极 2h2 4e 4h 氧化反应 正极 o2 4h 4e 2h2o 还原反应 总反应式 2h2 o2 2h2o 质溶液紧密联系 在碱溶液中 不可能有h 出现 在酸溶液中 也不可能出现oh 2 注意电解质溶液的酸碱性 在正 负极上发生的电极反应不是孤立的 它往往与电解 3 牢牢抓住电池总反应式 如果已知总反应方程式和其中一个电极反应式 只要根据质量守恒和电子得失守恒 即可迅速写出另一个电极反应式 c 对常见化学电源的工作原理的考查 例1 2011年广东梅州检测 下列说法中正确的是 a 镍氢电池 锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池b 燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池c 化学电池反应的基础是氧化还原反应d 铅蓄电池放电的时候正极是pb 负极是pbo2解析 碱性锌锰干电池是一次电池 放电后不能充电 氢氧燃料电池的产物是水 对环境无污染 甲烷燃料电池产生的污染也比火电厂产生的污染小 铅蓄电池放电时 负极是pb 正极是pbo2 1 银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源 它的充放电 过程可表示为2ag zn oh 2 ag2o zn h2o 此电池放 电时 负极上发生反应的物质是 d a agc ag2o b zn oh 2d zn 解析 二次电池放电与原电池一样 负极发生氧化反应 2 电池是人类生产和生活中的重要能量来源 各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献 下列有关电池的叙述 正确的是 c a 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细b 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能c 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化d 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 燃料电池 例2 燃料电池是燃料 如co h2 ch4等 跟氧气 或空气 发生反应将化学能转变为电能的装置 若电解质溶液是强碱溶液 下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是 c 随着放电的进行 溶液的ph不变d 放电时溶液中的阴离子向负极移动 d a 负极反应式 o2 2h2o 4e 4oh b 正极反应式 ch4 8oh 8e co2 6h2o 3 2011年广东潮州检测 第29届奥运会期间 作为马拉松领跑车和电视拍摄车的汽车 装着 绿色心脏 质子交换膜燃料电池 其工作原理如图2 2 5所示 下列叙述中正 确的是 d 图2 2 5 a 通入空气的电极发生氧化反应b 通入氢气的电极为正极c 正极的电极反应式为 o2 4h 4e 2h2od 总反应式为 o2 2h2 2h2o解析 通入空气的一极发生还原反应 通入氢气的一极发生氧化反应 正极是氧气得电子后与氢离子反应生成水 下列说法的是 4 2010年广东广州检测 美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池 它用磺酸类质子溶剂 在200 左右时供电 乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全 电池总反应为 c2h5oh 3o2 2co2 3h2o 电池示意如图2 2 6所示 图2 2 6 b 通入o2的电极反应为 o2 2h2o 4e 4oh a a极为电池的负极 c 电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极d 电池工作时 1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移 答案 b 解析 分析电池示意图