人教版选修四 4.2 化学电源 课件（32张）1.ppt

化学电源 第四章电化学 1 了解化学电源在生产 生活和国防中的实际应用 2 能记住常见的一次电池 二次电池和燃料电池的工作原理 3 能说出废旧电池对环境的危害 树立环保意识 2 cu zn zn2 h h 负极 正极 so42 原电池工作原理 a e 形形色色的电池 纽扣电池 手机专用电池 普通锌锰电池 碱性电池 镍镉电池 小型高性能燃料电池 镍氢电池 纽扣电池 索尼数码相机锂电池 笔记本电脑专用电池 化学电池分类 电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并消耗到一定程度 就不能再次利用 又称充电电池或蓄电池在放电后经充电可使电池中的活性物质获得再生 恢复工作能力 可多次重复使用 是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源 又称连续电池 干电池 电池中的电解质溶液制成胶体 不流动 故称干电池 铅蓄电池 镍镉电池 氢镍电池锌银电池 锂离子电池 氢气 甲醇 天然气 煤气等与氧气组成燃料电池 一 化学电池 小型高性能燃料电池 如 普通锌锰电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 1 普通锌锰干电池 一 一次电池 2 碱性锌锰干电池 负极 正极 电池反应 电解质 koh zn mno2 zn 2oh 2e zn oh 2 2mno2 2h2o 2e 2mnooh 2oh zn 2mno2 2h2o 2mnooh zn oh 2 思考 该电池的正负极材料和电解质 zn koh mno2 碱性锌锰干电池比普通锌锰干电池性能好 比能量和可储存时间均有提高 适用于大电流和连续放电 3 银锌电池 中国第1颗人造地球卫星东方红 1用银锌电池作电源 银锌电池 纽扣电池 负极 zn 正极 ag2o电解质溶液 koh溶液电极反应式 负极 正极 总反应式 银锌电池 纽扣电池 负极 zn 正极 ag2o电解液 koh溶液电极反应式 负极 zn 2oh 2e zn oh 2正极 ag2o h2o 2e 2ag 2oh 总反应式 zn ag2o h2o 2ag zn oh 2 电池特点 比能量高 电压高 储存时间长 广泛用于电子手表 照相机 计算器和其它微型电子仪器 电极材料及原料电解质溶液 优点 应用领域 正极 金属氧化物负极 锂 质量轻 电压高 工作效率高 贮存寿命长 有机溶剂 电脑 照相机 手表 心脏起博器等 4 锂电池 人工心脏起搏器 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 二 可充电电池 铅蓄电池 二次电池 1 电极材料 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 4 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 电极 pb为负极 pbo2为正极 电解液 30 的h2so4溶液放电时电极反应式 负极 pb pb so42 2e pbso4正极 pbo2 pbo2 4h so42 2e pbso4 2h2o总反应 pbo2 pb 2h2so4 2pbso4 2h2o充电时电极反应式 阴极 pb pbso4 2e pb so42 阳极 pbo2 pbso4 2h2o 2e pbo2 4h so42 总反应 2pbso4 2h2o pbo2 pb 2h2so4 pb s pbo2 s 2h2so4 aq 2pbso4 s 2h2o l 新型燃料电池 燃料电池是继水力 火力 核能发电之后的第四类发电 化学能发电 人类社会发展到今天 主要能源仍是矿物燃料 能量利用率不超过40 在电池中燃料直接氧化而发电的装置就是燃料电池 燃料电池的能量转换率超过80 因此具有十分广阔的发展前途 通常的燃料是 氢气 丙烷 甲醇等 氧化剂为空气中的氧气或纯氧 与一次 二次电池不同 燃料电池并不需要将反应活性物质贮藏在电池内部 它工作时 燃料和氧化剂由外部供给 电极材料本身不参与电池反应 只是一个催化转化元件 但电解质会参与电池反应 是一种应用前景非常广泛的化学电源 三 燃料电池 1 氢氧燃料电池 因其反应与氢氧燃烧相似 故称为氢氧燃料电池 酸性氢氧燃料电池 总反应 2h2 o2 2h2o 负极 2h2 4e 4h 正极 o2 4e 4h 2h2o h 定向移动到正极 在负极生成 在正极消耗 碱性氢氧燃料电池航天技术上使用的一种电池 它具有高能 轻便不污染环境等优点 用pt做电极 koh溶液做电解液 总反应 2h2 o2 2h2o 负极 2h2 4e 4oh 4h2o 正极 o2 4e 2h2o 4oh oh 定向移动到负极 正极生成 负极消耗 2 甲烷燃料电池 一种新型燃料电池 它是以两根金属铂片插入koh溶液中作电极 又在两极上分别通入甲烷和氧气 电池总反应 负极 正极 2o2 4h2o 8e 8oh ch4 10oh 8e co32 7h2o ch4 2o2 2koh k2co3 3h2o 2 酸性甲烷燃料电池 电池总反应 负极 正极 电池应用及对环境影响 电池在许多方面都有应用 军事上应用 移动装置上的应用 居民家庭的应用 空间领域的应用 固定的应用 运输上的应用等 一颗钮扣电池就能污染大约60万升水 相当于一个人一生的用水量 一节1号电池烂在土壤中 能使1平方米的土地失去农业利用价值 早在1971年召开的国际环境会议上 就提出了对环境污染最严重的五大害 汞 镉 铅 滴滴涕 ddt 和多氯联苯 pcb 其中与电池污染相关的就有三种 即汞 镉 铅 上述三种金属广泛存在于电池中 使用者丢弃后 电池在环境中自然腐蚀 大部分有害物质以各种形态进入环境中 直接污染水资源 再通过食物链进入人体 危害着人们的健康生活 减少污染节约资源 查阅资料 1 如何处理废旧电池 2 如何回收废旧电池 你怎样做 实践活动 28 课堂练习 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 电池总反应式为 zn s 2mno2 s h2o l zn oh 2 s 2mnooh s 下列说法错误的是 a 电池工作时 锌失去电子b 电池正极的电极反应式为 2mno2 s h2o l 2e 2mnooh 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 2 2015新课标1高考 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置 其工作原理如图所示 下列有关微生物电池的说法错误的是 a 正极反应中有co2生成b 微生物促进了反应中电子的转移c 质子通过交换膜从负极区移向正极区d 电池总反应为c6h12o6 6o2 6co2 6h2o a 3 锂电池是一代新型高能电池 它以质量轻 能量高而受到了普遍重视 目前已研制成功多种锂电池 某种锂电池的总反应为li mno2 limno2 下列说法正确的是 a li是正极 电极反应为li e li b li是负极 电极反应为li e li c li是负极 电极反应为mno2 e mno2 d li是负极 电极反应为li 2e li2 b 4 熔融盐燃料电