高中化学--化学电源PPT课件

.,1,.,2,原电池的设计:,（1）请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。,1、电解液：。2、电极材料：正极，负极。3、电极反应式：负极:.正极:.,CuSO4溶液,Cu,Fe,Cu2+2e-=Cu,Fe-2e-=Fe2+,.,3,（2）将氧化还原反应：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计成一个原电池。,1、电解液：。2、电极材料：正极，负极。3、电极反应式：负极:.正极:.,Cu-2e-=Cu2+,2Fe3+2e-=2Fe2+,FeCl3溶液,Cu,C,.,4,（4）将氧化还原反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2设计成一个原电池。,1、电解液：。2、电极材料：正极，负极。3、电极反应式：负极:.正极:.,NaOH溶液,Al,C,6H2O+6e-=3H2+6OH,2Al-6e-+8OH=2AlO2+4H2O,.,5,锂电池,化学电源,.,6,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,.,7,1、一次性锌锰干电池,普通锌锰电池,锌锰电池,南孚电池,.,8,普通锌-锰干电池的结构,锌筒,石墨棒,MnO2和C,NH4Cl、ZnCl2和H2O等,.,9,锌锰干电池的电极反应,负极：Zn2e-=Zn2+,2NH4+2e-=2NH3+H2,总反应：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2,2MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+2NH3=Zn(NH3)2Cl2,正极：,.,10,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。其电极反应式为：,负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,银锌纽扣电池,总反应：Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag,2、二次电池,.,11,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+2H2SO42PbSO4+2H2O,正极（PbO2）:PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,总反应：,.,12,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,.,13,燃料电池,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。,优点：效率高无污染装置可持续使用,.,14,氢氧燃料电池(1)碱性介质,正负两极都是铂电极或活性炭电极，有催化性能,电解液一般为40%的KOH溶液,2H2+4OH-4e-4H2O,正极：O2+2H2O+4e-4OH-,2H2+O22H2O,电池总反应式：,负极：,有水生成电解质溶液的PH将变小,.,15,（2）酸性介质正负两极仍是铂电极或活性炭电极，有催化性能电解液为H2SO4等时,负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4H+4e-=2H2O总反应式：2H2+O2=2H2O,有水生成电解质溶液的PH将增大,.,16,小结：氢氧燃料电池电极反应,2H2-4e-=4H+,O2+4H+4e-=2H2O,2H2-4e-=4H+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H2+4OH-4e-=4H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-,.,17,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。,.,18,CH4、O2、NaOH组成的燃料电池1.燃烧总化学反应：CH4+2O2CO2+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,.,19,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，可连续使用一个月才充一次电。据此