化学能与电能2 完整版PPT

1、(第三课时)第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能双峰三中 舒华林二、发展中的化学电源化学电池一次性电池：如干电池二次电池： 铅蓄电池等（可充电电池）燃料电池：氢氧燃料电池二、发展中的化学电源1、干电池负极：Zn - 2e- = Zn2+正极：2NH4+ + 2e- = 2NH3 + H2特点：a：一次性电池，不可逆b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延长寿命 学与问：锌锰干电池即使不用， 放置过久，也有可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性 ），因此在使用和保存时应注意什么？ 随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。 体积

2、小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。2、充电电池(1)铅蓄电池特点：二次电池，可再次充电使用铅蓄电池的反应原理负极： Pb - 2e- +SO42- = PbSO4正极：PbO2+4H+ SO42- +2e- = PbSO4+2H2O总反应：PbO2 Pb2H2SO4 = 2PbSO4+2H2OPbO2 PbH2SO4 2PbSO4+2H2O放电充电2）、镍镉充电电池密封、体积小、寿命长。镉（Cd）作负极，NiO（OH）作正极。以KOH作电解质。但镉有毒。3）、镍氢充电电

3、池4）、锂离子 充电电池4）锂电池优点：质量轻、容量大、放电时间长。锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。 负极：Li - e- = Li+正极：MnO2 + e- = MnO2-总反应式：Li + MnO2 = LiMnO23、新型燃料电池 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 使用燃料电池的汽车3.氢氧燃料电池2H2 - 4e- = 4H+O2+2H2O+4e- = 4OH-KOH2H2+4

4、OH- 4e- = 2H2OO2+2H2O+4e- = 4OH-在上述燃料电池中，负极的pH如何变化？正极的pH又是如何变化的？电子的流向如何？电解质中电流又是如何形成的，其走向如何？若将电解质由KOH变成H2SO4，那电极反应又该如何书写？负极（Pt）：2H2 4e- +4OH 4H2O正极（Pt）: O2 +4e- +2H2O 4OH氢氧燃料电池反应:(1)KOH作导电液(2)H2SO4作导电液负极（Pt）：2H2 4e- 4H+正极（Pt）: O2 + 4e- + 4H+ 2H2O总反应: 2H2+ O2 2H2O可以用哪些燃料代替氢气？1、写出甲烷燃料电池（CH4 - O2 - KOH

5、溶液）的电极反应式 负极 正极 总反应式思考：将H2换成CH4，电解质分别是酸或碱液时的电极反应又怎样写呢？CH4 + 10OH- 8e- = CO32-+ 7H2OCH4 + 2O2 + 2OH- = 3H2O + CO32-2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 2、对于废弃的电池为什么不能随意丢弃 ?应如何处理废弃电池？3、银锌电池广泛用作电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ） A、Ag B、Zn（OH）2 C、Ag2O D、Zn2Ag+Zn（OH）2 Ag2O +Zn+H2O充电放电DC【例】（全国高考题）镍氢电池是近年开发出

6、来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。镍氢电池的总反应式是：H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2 ,电解质是KOH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OH-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是正极放电充电【解析】 根据反应： H2 + 2NiO（OH） 2Ni(OH)2。可得出放电时的正、负极反应为： 负极：H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O 正极：2NiO(OH) + 2H2O + 2e- = 2Ni(OH)2 + 2OH- 由此可知放电时 H2 是负极，且负极反应消耗了 OH- 使溶液的 pH 不断减小；而在正极镍元素从 +3 价 变为 +2 价 被还原；充电时，则 H 元素从 +1价变为 0价 被还原。【例2】（2004年江苏卷）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) + Mn2O3(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(1)+2e= Mn2O3(s)+2OH(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流