化学：4.2《化学电源》(新人教选修4)ppt课件.ppt

2化学电源,1,2,3,4,5,6,7,发明电池的故事,伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。有一天，伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文，说动物肌肉里贮存着电，可以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文，伏特非常兴奋，便决定亲自来做这个实验。他用许多只活青蛙反复实验，终于发现，实际情况并不像加伐尼所说的那样，而是两种不同的金属接触产生的电流，才使蛙腿的肌肉充电而收缩。为了证明自己的发现是正确的，伏特决定更深入地了解电的来源。,8,发明电池的故事,一天，他拿出一块锡片和一枚银币，把这两种金属放在自己的舌头上，然后叫助手将金属导线把它们连接起来，刹时，他感到满嘴的酸味儿。接着，他将银币和锡片交换了位置，当助手将金属导线接通的一瞬间，伏特感到满嘴的咸味。这些实验证明，两种金属在一定的条件下就能产生电流。伏特想，只要能把这种电流引出来，就能大有作用。伏特经过反复实验，终于发明了被后人称做“伏特电堆”的电池，这就是在铜板和锌板中间夹上卡纸和用盐水浸过的布片，一层一层堆起来的蓄电池。这种电池，今天仍然在使用着,为了纪念他的贡献，人们把电压的计量单位叫做伏特，简称伏，符号V。比如我们手电筒里的电池的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是220伏特。,9,化学电池的分类,一次电池（干电池）：活性物质消耗到一定程度，就不能使用；二次电池（充电电池或蓄电池）：放电后可以再充电使活性物质获得再生；燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。,10,衡量电池优劣的指标,比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少，符号(Ah)/kg,(Ah)/L比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小，符号W/kg,W/L储存时间：电池的储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更适合使用者的需要。,11,一次电池,普通锌锰干电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：负极：Zn-2eZn2+正极：2NH4+2e+2MnO2Mn2O3+2NH3H2O总反应：Zn+2NH4+2MnO2Zn2+Mn2O3+2NH3H2O碱性锌锰干电池：活性物质为KOH和淀粉糊作电解质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式：负极：Zn-2e+2OH-Zn(OH)2正极：2MnO2+2e+2H2O2MnOOH+2OH-总反应：Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2,12,二次电池,铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行蓄电池放电时为自发电池，充电时为电解池充电后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次。放电时电极反应式：负极：Pb+SO42-2e-PbSO4正极：PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充电时电极反应式与放电时电极反应式相反，所以可以把上述反应写成一个可逆反应式：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,13,燃料电池,一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。电池的电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。清洁、能量转换率高的特点。,14,燃料电池,氢氧燃料电池：一种高效低污染的新型电池。负极：2H2-4e-4H+正极：O2+4H+4e-2H2O总反应：2H2+O22H2O,15,练习,例1、实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：；正极：今若制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是：A0.025molB0.050molC0.10molD0.20mol,铅蓄电池的总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。电解NaCl饱和溶液时，电路上有2mol电子通过时消耗2mol的H2SO4，此时在阳极应产生1molCl2。若要制得0.050molCl2，需消耗H2SO4为0.10mol。,16,练习,例2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是：A电池放电时，电池负极周围溶液的pH值不断增大B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原D电池放电时，H2是负极,放电时该装置作为原电池，氢元素由0价升高为+1价，H2是负极，H