原电池的工作原理和化学电源ppt课件

1、化学电源化学电源的分类的分类一次电源：普通锌锰干电池、一次电源：普通锌锰干电池、 碱性干电池、碱性干电池、 银锌钮扣电池银锌钮扣电池二次电源：铅蓄电池、镍镉电池、二次电源：铅蓄电池、镍镉电池、 银锌电池、镍氢电池、银锌电池、镍氢电池、 锂电池、锂离子电池锂电池、锂离子电池锂电池锂电池干电池干电池叠层电池叠层电池纽扣电池纽扣电池各类电池各类电池1钮扣式银锌电池钮扣式银锌电池钮扣电池钮扣电池1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军消费潜水艇用银锌电池。为美国海军消费潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为为美国国家能

2、源部开展电动车用的镍锌电池。美国国家能源部开展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军开展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。为美国海军开展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。2 2干电池干电池( (普通锌锰电池普通锌锰电池干电池用锌制桶形外壳作干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶和淀粉作电解质溶液，还液，还填充填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生，防止产生极化景象。电极总的反响式为：极化景象。电极总的反响式为：4N

3、H4Cl+2Zn +2MnO2 = Zn(NH3)4Cl2 +ZnCl2 +Mn2O3+H2O碱性锌锰电池书碱性锌锰电池书P14P143氢氧燃料电池氢氧燃料电池Pt电极H2O2氢氧燃料电池模拟氢氧燃料电池模拟KOH假设将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反假设将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反响响4铅蓄电池铅蓄电池正极资料上正极资料上涂有棕褐色涂有棕褐色的的PbO2PbO2，负，负极资料是海极资料是海绵状的金属绵状的金属铅，两极浸铅，两极浸在在H2SO4H2SO4溶液溶液中。写出放中。写出放电时电极反电时电极反响式。响式。5银锌电池银锌电池正极壳填充正极壳填充Ag2OAg2O和石墨，负极盖填充锌汞

4、合金，和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液电解质溶液KOHKOH。反响式为：。反响式为：2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时电极反响式。写出放电时电极反响式。充电充电放电放电6镉镍电池镉镍电池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 充电充电放电放电负极资料：负极资料：Cd Cd ，正极资料：涂有，正极资料：涂有NiO2 NiO2 ，电，电解质：解质：KOHKOH溶液。反响式如下：溶液。反响式如下：写出电极反响式。写出电极反响式。电极方程式的书写电极方程式的书写1、先根据电极资料、电解质溶液及反响景象，、先

5、根据电极资料、电解质溶液及反响景象，先确定正负极，然后写电极反响式。在确保正负先确定正负极，然后写电极反响式。在确保正负极转移电子数目一样的前提下，将正负电极反响极转移电子数目一样的前提下，将正负电极反响式相加既得总反响式。式相加既得总反响式。2、根据氧化复原方程式找出发生氧化反响和复、根据氧化复原方程式找出发生氧化反响和复原反响的物质，确定两极称号和反响物，利用电原反响的物质，确定两极称号和反响物，利用电子守恒写出两极反响式。子守恒写出两极反响式。小结小结 【思索】【思索】1、原电池是怎样一个安装、原电池是怎样一个安装2、原电池的构成条件、原电池的构成条件 3、原电池任务原理、原电池任务原理

6、 酒精稀H2SO4稀H2SO4ABCDECuSO4失电子失电子氧化反响氧化反响得电子得电子复原反响复原反响原原 电电 池池 工工 作作 原原 理理 示示 意意 图图 Zn+ Cu2+ Zn2+ + CuCuSO4Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu取出盐桥：取出盐桥：？电流中断电流中断盐桥：盐桥： 在在U型管中装满用饱和型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作溶液和琼胶作成的冻胶。成的冻胶。盐桥的作用：盐桥的作用： 使使Cl-Cl-向锌盐方向挪动，向锌盐方向挪动，K+K+向铜盐方向挪动，向铜盐方向挪动，使使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液不断坚持电中性，从而使电盐溶液不断坚持电中性，从而使电子顺利地不

7、断从子顺利地不断从ZnZn极流向极流向CuCu极。极。 原电池含盐桥：原电池含盐桥： 1、两个半电池普通为不同的两个电极和电解、两个半电池普通为不同的两个电极和电解质溶液质溶液 2、盐桥通常为含有、盐桥通常为含有KCl饱和溶液的琼脂饱和溶液的琼脂 3、用导线相连组成闭合回路、用导线相连组成闭合回路原理：原理：电极反响和总反响：电极反响和总反响：总反响：总反响： Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu构构成：成： 正负极的判别：正负极的判别：负极：失去电子发生氧化反响，负极：失去电子发生氧化反响，普通为普通为 较活泼的金属电极较活泼的金属电极正极：得到电子发生复原反响正极：得到电子发生复原反响普通

8、为较不活泼金属或非金属普通为较不活泼金属或非金属单位时间内负极失电子数与正单位时间内负极失电子数与正极得电子数相等极得电子数相等 电极方程式的书写电极方程式的书写1、先根据电极资料、电解质溶、先根据电极资料、电解质溶液及反响景象，再确定正负极，液及反响景象，再确定正负极，然后写电极反响式。在确保正负然后写电极反响式。在确保正负极转移电子数目一样的前提下，极转移电子数目一样的前提下，将正负电极反响式相加既得总反将正负电极反响式相加既得总反响式。响式。2、根据氧化复原方程式找出发、根据氧化复原方程式找出发生氧化反响和复原反响的物质，生氧化反响和复原反响的物质，确定两极称号和反响物，利用电确定两极称

9、号和反响物，利用电子守恒写出两极反响式。子守恒写出两极反响式。练练习习1、判别以下哪些安装构成了原电池？、判别以下哪些安装构成了原电池？假设不是，请阐明理由；假设是，请假设不是，请阐明理由；假设是，请指出正负极称号，并写出电极反响式指出正负极称号，并写出电极反响式.1()2H+2e-H2负极：负极：总反响：总反响：正极：正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()负极：负极：正极：正极：总反响：总反响：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2()正极：正极：负极：负极：总反响：总反响：Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuS

10、O4Cu+FeSO42354()()负极：负极：正极：正极：总反响：总反响：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+H2+Cu甲2、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，察看到、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，察看到金属甲外表有气泡产生，金属乙外表无气金属甲外表有气泡产生，金属乙外表无气泡产生，此实验阐明甲的金属活动性比乙泡产生，此实验阐明甲的金属活动性比乙的的 ；假设把这两种金属用导线衔接后；假设把这两种金属用导线衔接后平行插入稀硫酸中，那么可察看到金属平行插入稀硫酸中，那么可察看到金属 的外表有气泡产生，一段时间后金属的外表有气泡产生，一段时间后金属 的质量减少。的质量减少。强强乙乙迅猛开展的

11、绿色环保电池是指近年来研制、开发和已迅猛开展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已 投入运投入运用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有一用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有一样的任务电压样的任务电压(12(12伏伏) )，但由于采用了稀土合金或，但由于采用了稀土合金或TiNiTiNi合金储氢合金储氢资料作为资料作为 负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其 成为一种成为一种绿色环保电池。绿色环保电池。 锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧化物作化物作 正极和有机电解质构成，其任务电压为正极和有

12、机电解质构成，其任务电压为3636伏，因此一伏，因此一个个 锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱锰电池是在碱性锌锰原电池根底上开展起锰电池是在碱性锌锰原电池根底上开展起 来的，由于运用了来的，由于运用了无汞化的锌粉及新型添加剂，不仅坚持了原电池无汞化的锌粉及新型添加剂，不仅坚持了原电池 的电流放电的电流放电特性，而且能充电运用几十次至几百次。太阳能电池利用特性，而且能充电运用几十次至几百次。太阳能电池利用PPN N结的光电效应，把太阳光能直接转换成电结的光电效应，把太阳光能直接转换成电 能，满足用户需能，满足用户需求。这种发电具有

13、无需燃料、无污染、无求。这种发电具有无需燃料、无污染、无 噪声、运转简单可噪声、运转简单可靠、减少维护、建立周期短等特点，已被空间和无常规能源的靠、减少维护、建立周期短等特点，已被空间和无常规能源的地域广泛采用。地域广泛采用。绿色电池种种绿色电池种种3 3、一个原电池的总反响的离子方程式是、一个原电池的总反响的离子方程式是Zn + Cu2Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu+ = Zn2+ + Cu，该反响的原电池的组成正确的选，该反响的原电池的组成正确的选项是项是 A A B B C C D D 正极正极 ZnZn Ag Ag Cu Cu CuCu负极负极 Cu Cu Zn Cu Cu

14、 Zn ZnZn电解质电解质 CuCl2 H2SO4 CuSO4CuCl2 H2SO4 CuSO4 F FeCl2eCl2C4、知氧化复原反响、知氧化复原反响 Cu 2FeCl3 = 2FeCl2 CuCl2，利用这一反响设计一个原电池，画出表示图，利用这一反响设计一个原电池，画出表示图，标出电极资料，电解质溶液，写出电极反响式。标出电极资料，电解质溶液，写出电极反响式。CuCl2FeCl3ACuC正极：正极：负极：负极：总反响：总反响：Cu2e - Cu2+2Fe3+2e- 2Fe2+2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+设计设计请用镁、铝作电极请用镁、铝作电极, ,设计一个原电池设计一个原电池, ,并写出电极反响方程式和总方程式。并写出电极反响方程式和总方程式。现有试剂：现有试剂： H2SO4溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、MgCl2溶液溶液MgSO4溶液溶液所用电解质溶液所用电解质溶液 _ _ 负极负极_ _ 负极反响负极反响_正极正