化学2-专题2-第三单元-化学能与电能的转化-化学电源.ppt

1 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 二 化学电源 2 给你Al Zn Cu和一只苹果你能制成几种水果电池 水果电池 3 AlCu AlZn ZnCu 4 两极碳棒上产生气泡 电解水 两极分别产生H2和O2 二极管发光 回路中有电流产生 二 化学电源 氢氧燃料电池的电极反应式 负极 碳棒 2H2 4e 4H 正极 碳棒 O2 4H 4e 2H2O 总反应式 2H2 O2 2H2O 5 6 7 1 干电池 锌 锰干电池 二 化学电源 8 干电池放电时电极反应式为负极 锌筒 Zn 2e Zn2 正极 碳棒 2MnO2 2NH4 2e Mn2O3 2NH3 H2O总反应为 Zn 2MnO2 2NH4 Zn2 Mn2O3 2NH3 H2O 锌 锰干电池 9 随着用电器朝着小型化 多功能化发展的要求 对电池的发展也提出了小型化 多功能化发展的要求 体积小 性能好的碱性锌 锰电池应运而生 这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性 负极也由锌片改为锌粉 反应面积成倍增长 使放电电流大幅度提高 10 银锌电池是一种纽扣式大容量电池 电极分别是Ag2O和Zn 电解质溶液为KOH溶液 电极反应式为 负极 Zn 2e 2OH Zn OH 2正极 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总反应为 Zn Ag2O H2O 2Ag Zn OH 2 2 银锌电池 纽扣电池 11 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 可充电电池 铅蓄电池 锂电池 二次电池 12 铅蓄电池构造 目前汽车上使用的电池 有很多都是铅蓄电池 铅蓄电池的构造是用含锑5 8 的铅锑合金铸成隔板 在隔板上分别填充PbO2和Pb作为正极和负极 二者交替排列而成 在电极之间充有密度为1 25g cm3 1 28g cm3的H2SO4溶液 3 铅蓄电池 13 14 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池 氢气 烃 肼 甲醇 氨 煤气燃料电池 氢氧燃料电池 酸性电解质 负极 2H2 4e 4OH 4H2O正极 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 2H2 O2 2H2O 负极 2H2 4e 4H 正极 O2 4H 4e 2H2O 总反应 2H2 O2 2H2O 有水生成 电解质溶液的PH将变小 有水生成 电解质溶液的PH将增大 碱性电解质 4 新型燃料电池 15 5 甲烷燃料电池 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 电极反应 负极 CH4 10OH 8e CO32 7H2O正极 2O2 4H2O 8e 8OH 总反应 CH4 2O2 2KOH K2CO3 3H2O 电解液的PH将变小 16 书写电极反应式应注意以下几点 2 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 1 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 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 17 练习1 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 电流总反应式为 Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是 A 电池工作时 锌失去电子B 电池正极电极反应式为 2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时 电子由正极通过外电路流向负极D 外电路中每通过0 2mol电子 锌的质量理论上减小6 5g C 18 练习2 银锌电池广泛用作电子仪器的电源 它的充电和放电过程可以表为 在此电池放电时 负极上发生反应的物质是 A AgB Zn OH 2C Ag2OD Zn D 19 练习3 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