新人教版化学选修4第四章第二节第一课时《化学电源》课件

第四单元化学能与电能的转化第二节化学电源第四单元化学能与电能的转化11、在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置学与问化学电池太阳能电池1、在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用2形形色色的电池

A

CuZn

稀H2SO4KOH溶液CH4O2H2Oa极b极形形色色的电池ACuZn稀3用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电池用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电池4用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池纽扣电池用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机5化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池等锂离子电池银锌蓄电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池化学电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料61.锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+

2e-=2Ag+2OH－负极：Zn+2OH－-2e-=ZnO+H2O总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag一次电池电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液为KOH1.锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+2e-=2A7普通锌锰电池碱性电池

锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2和H2O等2、普通干电池负极正极电池总反应：氢氧化氧锰（Zn）：Zn–2e-=Zn2+（MnO2和C）：优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。普通锌锰电池碱性电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池83、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：——MnO22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2单位质量的电极材料放出电能的大小3、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+29可充电电池也称为____电池，可以反复_____电和_____电，是电池发展的一个重要方向。二次放充可充电电池铅蓄电池锂电池二次电池可充电电池也称为____电池，二次放充可充电电池铅蓄电池锂电10二次电池———铅蓄电池二次电池———铅蓄电池11①放电过程负极：氧化反应Pb+SO42--2e-=PbSO4正极：还原反应

PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O放电过程总反应：

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O②充电过程阴极(接电源负极)：还原反应

PbSO4+2e-=Pb+SO42-阳极(接电源正极)：氧化反应

2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-充电过程总反应：

2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4①放电过程12铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O放电充电铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO413

铅蓄电池用途：优点：主要缺点：电动自行车、汽车、发电站等都要用到它可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉可充电电池比能量低、笨重、废弃电池污染环境铅蓄电池用途：电动自行车、汽车、发电站等都要用到它可重复使14

燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……）氢氧燃料电池酸性电解质：碱性电解质负极:2H2-4e-+4OH-==4H2O正极:O2+2H2O+4e-==4OH-总反应:2H2+O2==2H2O负极：2H2-4e-==4H+正极：O2+4H++4e-==2H2O总反应：2H2+O2==2H2O燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电15书写电极反应式应注意以下几点：2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）；1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH－；书写电极反应式应注意以下几点：2．负极失电子所得氧化产物和正16练习1:

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，电流总反应式为：Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s下列说法错误的是（）A

电池工作时，锌失去电子B

电池正极电极反应式为：2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaqC

电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过02mol电子，锌的质量理论上减小65gC练习1:碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛17练习2：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为

。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为

。O2+4e-+4H+=2H2O

2H2-4e-+4OH-=4H2O

练习2：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高O2+4e-+4H18练习3:氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：

，此时电池内总的反应式:

。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O练习3:氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格19减少污染节约资源减少污染20作业：书写今天学过的电池的电极反应式及总方程式作业：书写今天学过的电池的电极反应式及总方程式21第四单元化学能与电能的转化第二节化学电源第四单元化学能与电能的转化221、在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置学与问化学电池太阳能电池1、在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用23形形色色的电池

A

CuZn

稀H2SO4KOH溶液CH4O2H2Oa极b极形形色色的电池ACuZn稀24用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电池用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电池25用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池纽扣电池用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机26化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池等锂离子电池银锌蓄电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池化学电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料271.锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+

2e-=2Ag+2OH－负极：Zn+2OH－-2e-=ZnO+H2O总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag一次电池电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液为KOH1.锌银钮扣电池正极：Ag2O+H2O+2e-=2A28普通锌锰电池碱性电池

锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2和H2O等2、普通干电池负极正极电池总反应：氢氧化氧锰（Zn）：Zn–2e-=Zn2+（MnO2和C）：优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。普通锌锰电池碱性电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池293、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：——MnO22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2单位质量的电极材料放出电能的大小3、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：——ZnZn+230可充电电池也称为____电池，可以反复_____电和_____电，是电池发展的一个重要方向。二次放充可充电电池铅蓄电池锂电池二次电池可充电电池也称为____电池，二次放充可充电电池铅蓄电池锂电31二次电池———铅蓄电池二次电池———铅蓄电池32①放电过程负极：氧化反应Pb+SO42--2e-=PbSO4正极：还原反应

PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O放电过程总反应：

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O②充电过程阴极(接电源负极)：还原反应

PbSO4+2e-=Pb+SO42-阳极(接电源正极)：氧化反应

2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-充电过程总反应：

2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4①放电过程33铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O放电充电铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO434

铅蓄电池用途：优点：主要缺点：电动自行车、汽车、发电站等都要用到它可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉可充电电池比能量低、笨重、废弃电池污染环境铅蓄电池用途：电动自行车、汽车、发电站等都要用到它可重复使35

燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……）氢氧燃料电池酸性电解质：碱性电解质负极:2H2-4e-+4OH-==4H2O正极:O2+2H2O+4e-==4OH-总反应:2H2+O2==2H2O负极：2H2-4e-==4H+正极：O2+4H++4e-==2H2O总反应：2H2+O2==2H2O燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电36书写电极反应式应注意以下几点：2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）；1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH－；书写电极反应式应注意以下几点：2．负极失电子所得氧化产物和正37练习1:

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，电流总反应式为：Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s下列说法错误的是（）A

电池工作时，锌失去电子B

电池正极电极反应式为：2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaqC

电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过02mol电子，锌的质量理论上减小65gC练习1:碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛38练习2：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电