发展中的化学电源PPT课件

第二节化学电源，发展中的化学能，(第二时间)，2，原电池原理，电极反应式：负极： Zn片： Zn-2e-=Zn2，(氧化反应)，正极： Cu片：2H 2e-=H2(还原反应)，电极反应式：Zn 2H=Zn2 H2，3， 外部电路：电子从负极流向正极，电流从正极流向负极内电路：阴离子流向负极，阳离子流向正极，电流从负极流向正极：电荷流向电流：负极，正极，4，电池的电极名的决定方法由电极材料的性质决定。 活性金属通常为负极、惰性金属、碳棒、化合物为正极。 电极反应本身决定。 失去电子反应氧化反应负极得到电子的反应还原反应正极、5、通过电子或电流的流动方向(外部电路):e，e，离子的取向移动(内部电路)，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，6，根据离子方程式，(负极)，(正极)， 练习：银锌电池作为各种电子设备的电源被广泛使用，其反应请判断为Ag2O Zn H2O=2Ag 2Zn(OH)2。 在该电池中，与负极反应的物质为() A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn，d，7，请根据构成一次电池的条件，将氧化还原反应： Fe Cu2=Cu Fe2设计为一次电池。 1、电解液。 2 .电极材料：正极、负极。 3、电极反应式：负极：正极：1、电解液：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液2、电极材料：负极：铁、正极：铜、石墨或比铁惰性其他金属，扩展： Fe-2e-=Fe2 Cu2 2e-=Cu， 8、请根据思考问题、反应2Fe3 Fe=3Fe2来设计原电池，Fe-CuFeCl3、Fe-CFe(NO3)3、Fe-AgFe(SO4)3、9、a、b、c、e、f、m、n、1 .以下哪个装置能够形成原电池a、b连接时，a为负极，c、d连接时，电流从d向c连接时，c极产生大量气泡，b、d连接时，b产生大量气泡时，4种金属的活性顺序强弱，() A.abcdB.acdbC.cab.dD.bdca 11， 3、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线加水，吊在烧杯上，在平衡的烧杯的中央小心地滴下CuSO4溶液，之后观察到的现象如下： (d )、a .铁圈和银圈左右摆动，保持b .平衡状态的c .铁圈向下倾斜， 银圈向上倾斜d .银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜，锂电池、干电池、层压电池、钮扣电池、各种电池，一、常见的各种电池，二：化学电池，一)概念：化学能转化装置2 )分类： 一次电池也称为非充电电池 :干电池二次电池为充电电池蓄电池燃料电池，3 )优点：4 )电池优劣的判断标准：能量转换效率高，供给稳定。 可制作各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。 易于维护，可在各种环境下工作。 另外，比能量、符号(Ah/kg )、(Ah/L)表示电池的单位质量或单位体积能够输出的电量、比功率、符号为W/kg、W/L)表示电池的单位质量或单位体积能够输出的电量、比时间-电池的保存时间的长负极(锌罐):Zn-2e-=Zn2正极(石墨) : sno2nh42e-=mn2o3nh3h2o总反应： zn2sno2nh4=zn2mn2o3nh3h2o，1 .干电池Zn-Mn普通干电池，二是发展中的化学电源，15，锌锰碱电池是新型干电池。 正极材料为MnO2，负极材料为Zn，还原产物为MnOOH，电解质为KOH溶液，总体： Zn 2MnO2 2H2O=Zn(OH)2 2MnOOH请写入电极反应式，分析其工作原理。负极： Zn 2OH-2e-=Zn(OH)2正极： mgno2h2o2e-=2mno(oh)2oh-总反应： zn2mgno2h2o=zn(oh)2mno(oh )、碱性Zn-Mn干电池、16，2 .充电电池、铅蓄电池结构、充电电池也称为二次电池，放电时进行氧化还原反应、汽车用蓄电池、17、(1)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 2H2SO4=2PbSO4 2H2O正极(PbO2) :PBO24hso42-2e-=pbso42h2o，总反应： 18，(2)镍-镉碱性蓄电池P43，(3)下一代可充电绿色电池锂离子电池的特征：高能电池、高电压、轻量、保管时间等。 用途：电脑、手表、起搏器等。19、将能量中燃料的燃烧反应的化学能直接转换为电能的“能量转换器”，效率高，无污染，装置可持续使用，燃料电池不是将还原剂、氧化剂物质全部储存在电池中，而是在工作中从外部进口，同时持续将电极反应生成物从电池中排出3、新型燃料电池、(1)氢氧化物燃料电池、氢氧化物燃料电池是新型化学电池，其结构如图所示，两个电极由多孔碳构成，通气的气体从空隙中逸出，在电极表面放电。 如何写碱性介质、氢氧化燃料电池结构、氢氧化燃料电池、2H2-4e-=4H、O2 4H 4e-=2H2O、2H2-4e-=4H、o2h2o4e-=4oh-、2H2 4OH-4e-=4H2O、o2h2o4e-=4oh-，、22、燃料电池的电极反应式和总反应式？ 书写工序： (1)写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池的总反应，(2)写出正极的电极反应式(一般简单) (3)从燃料电池的总反应中减去正极的电极反应式，得到负极的电极反应式。 正极反应一般为酸性介质，O2 4H 4e-=2H2O，O2 2H2O 4e-=4OH-，23，(2)CH4燃料电池(碱性介质)，CH4 2OH- 2O2=CO32- 3H2O，2O2 4H2O 8e-=8OH-， CH4 10OH-8e-=CO32- 7H2O 1.燃烧总化学反应：2 .燃料电池总反应：3 .正极：4 .负极：CH4 2O2CO2 2H2O，24，CH4燃料电池(酸性介质)，1，燃料电池总反应：CH4 2O2=CO2 2H2O，2，正极反应： O2 4H 4e-=2H2O、3、负极反应：-、2得到： CH4-8e- 2H2O=CO2 8H、 25、(3)甲醇燃料电池(酸性介质)、总反应：2ch3oh3o2=2co24h2o、正极电极反应式为：3O2 12e- 12H=6H2O、负极电极反应式为：2CH3OH-12e- 2H2O=12H 2CO2、 26甲醇燃料电池(碱性介质)，总反应式：2CH3OH 3O2 4OH-=2CO32- 6H2O，正极电极反应式：3O2 12e- 6H20=12OH-，负极电极反应式：2CH3OH-12e- 16OH-=2CO32- 12H2O，27，(4)海水电池，1991 这个电池把没有采集到的海水作为电解质，用空气中的氧气氧化铝产生电流。 这个海水电池的能量比“干电池”高2050倍。 电极反应式为：4al-12e-=4al3， 3o26h2o12e-=12oh-、4Al 3O2 6H2O=4Al(OH)3、负极：正极：电池总反应：28、负极：2Al 8OH6e-=2AlO2- 4H2O、正极：6H2O 6e-=3H2 6OH-、2Al 2OH- 2H2O=2AlO2- 3H2电池反应式：补充美、日、欧和发展中国家制定了巨大的光伏技术发展计划，开发方向大大提高了光电池的转换效率和稳定性，降低了成本，扩大了产业。 目前，80多个国家和地区已经商业化，形成了半商业化生产能力，年平均增长率达到16，市场开拓正从空间转向地面系统的应用。 减少污染，节约资源。 31、判断右侧电池的正、负极，写下电极反应式。、CuC、FeCl3溶液、负极：失去Cu电子Cu-2e-=Cu2正极： Fe3得到电子2Fe3 2e-=2Fe2、Cu 2FeCl3=CuCl2 2FeCl2，首先总反应：即负极与电解质溶液反应，分解为离子方程式： Cu 2Fe3=Cu2 2Fe2，由于价数的上升而正负、三、 请判断电极方程式的标记，1 .单纯单元电池的电极方程式的写法，32，右边单元电池的电极方程式。 总反应方程式：负极： Al，失e-2al-6e-=2al3， 分解为2al38oh-=2alo2-4h2o、负极总反应：2Al 8OH-6e-=2AlO2- 4H2O、正极：总反应-负极反应、6H2O 6e-=6OH 3H2，离子方程式：2Al 2OH- 2H2O=2AlO2- 3H2，根据价数上升判断正负极， 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2，是33，2 .燃料电池电极方程式的写法总反应：实际上是燃料的完全燃烧。 负极(流过燃料):燃料失去电子的氧化反应，正极(流过氧化剂):得到氧化剂电子的还原反应。 以Pt为电极、电解质溶液为KOH溶液氢氧化物燃料电池为例，可以举出负极总反应：2H2-4e- 4OH-=4H2O、正极：总反应-负极反应、总反应：2H2 O2=2H2O、负极：4h 4oh-=4h2o、2H2-4e-=4H、O2 2H2O