人教版选修四高中化学化学电源教学课件1

负极：M-ne-=Mn+(注意燃料电池等常见新型电池)正极：①酸性溶液中：2H++2e-=H2↑②不活泼金属盐溶液：Mn++ne-=M③中性、弱酸性、碱性条件下：

2H2O+O2+4e-=4OH-电极反应式的书写电极反应生成的产物一定不能与电解质溶液矛盾，如Fe-2e-=Fe2+，而Fe2+能否存在，必须考虑离子共存。再如正极若O2中氧元素降价为-2，是否以O2-存在，中性、弱酸性、碱性条件下，生成OH-；酸性条件下，生成H2O。人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt负极：M-ne-=Mn+(注意燃料电池等常见新型电化学电源化学电源化学电源［学与问］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化学电源［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道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人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt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一次电池1.普通锌-锰干电池电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。电极方程式：负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋总反应式:正极(石墨)：2NH4++2e-

＝

2NH3+H2Zn+2NH4++2MnO2=Zn2＋

+2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+H2=Mn2O3+H2O普通锌锰电池

缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt一次电池1.普通锌-锰干电池电极:Zn为负极,碳棒为正极电解2.碱性锌-锰干电池负极：正极：电解质：KOH——Zn——MnO2Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2该电池的正负极材料和电解质．总反应式:碱性电池

金属外壳锌粉和KOH的混合物MnO2

改进后碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt2.碱性锌-锰干电池负极：正极：电解质：KOH——Zn——M3.银锌电池Zn为______,Ag2O为______电解液:KOH溶液电极反应式:

负极:

正极:总反应式:Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2优点：比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－负极正极纽扣电池人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt3.银锌电池Zn为______,Ag2O为______优点：4、锂电池：锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S负极：

正极：

。用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e-=8Li+3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt4、锂电池：锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3S放电过程Pb+SO42--2e-=PbSO4

正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

还原反应负极：

氧化反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)铅蓄电池的充放电过程：放电充电人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt放电过程Pb+SO42--2e-=PbSO4正铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……铅蓄电池1)正负极材料正极：PbO2负极：Pb2)工作机制电解质溶液：H2SO4(aq)二次电池化学能电能放电充电充电电池中能量的转化关系：优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境。铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……铅蓄电池1)正负银锌蓄电池

正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反应式为：2Ag+Zn(OH)2

Zn+Ag2O+H2O

写出电极反应式。充电放电银锌蓄电池正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金镉镍电池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放电充电负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。反应式如下：写出电极反应式。

特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2

正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-镉镍电池NiO2+Cd+2H2O大有发展前景的燃料电池

燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入实用阶段。四、燃料电池大有发展前景的燃料电池四、燃料电池燃料电池的规律①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。燃料电池与前几种电池的差别：①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出燃料电池的规律①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不氢氧燃料电池介质电池反应：

2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-氢氧燃料电池电池反应：酸性负极正极中性负极正极碱性负极正氢氧燃料电池：电极:Pt制作的惰性电极电解质溶液:KOH溶液反应原理:

负极:2H2+4OH－－4e-＝4H2O

正极:O2＋2H2O＋4e-＝4OH－总反应：2H2＋O2＝2H2O多孔性金属电极(Pt)具有催化性能电解质溶液:H2SO4溶液反应原理:

负极:2H2

－4e-

＝4H+

正极:O2

＋4H+

＋4e-

＝2H2O总反应：2H2

＋O2

＝2H2O人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt氢氧燃料电池：多孔性金属电极(Pt)电解质溶液:H2SO4书写步骤：（1）写出燃烧反应的化学方程式；（2）根据电解液改写燃料电池总反应；（3）写出正极的电极反应式(一般较简单);（4）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？方法指导人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt书写步骤：怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？方法指导人

甲烷燃料电池电池总反应式:CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O将铂丝插入KOH溶液中作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池。正极：2O2+4H2O+8e-＝8OH-负极：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O燃烧总反应：CH4+2O2＝CO2+2H2O人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt甲烷燃料电池电池总反应式:CH4+2O2+2KO减少污染节约资源人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt减少污染人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四化学电池的组成组成负极正极电解质电子流向反应类型

电极材料电极上发生反应的物质能导电的物质还原性较强的物质（大多是金属电极本身）氧化性较强的物质酸、碱、盐溶液或熔融液小结流出电子流入电子氧化反应还原反应人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt化学电池的组成组成负极正极电解质电子流向反应

铝—空气—海水电池负极是：电池总反应式为：4Al+3O2+6H20=4Al(OH)3

我国首创以铝-空气-海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯．以取之不尽的海水为电解质4Al-12e-

＝4Al3+负极电极反应为：3O2+6H20+12e-

＝120H-正极电极反应为：铝人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt铝—空气—海水电池负极是：电池总反应式为：4Al+3O固体燃料电池介质电池反应：

2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得在6500C下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式负极反应式:2CO+2CO32-=4CO2+4e-

正极反应式_______________________

总反应式_______________________O2+2CO2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO2人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电镉镍电池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放电充电负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。反应式如下：写出电极反应式。

特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2

正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt镉镍电池NiO2+Cd+2H2O

铝—空气—海水电池负极是：电池总反应式为：4Al+3O2+6H20=4Al(OH)3

我国首创以铝-空气-海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯．以取之不尽的海水为电解质4Al-12e-

＝4Al3+负极电极反应为：3O2+6H20+12e-

＝120H-正极电极反应为：铝铝—空气—海水电池负极是：电池总反应式为：4Al+3O固体燃料电池介质电池反应：

2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O固体燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负负极：M-ne-=Mn+(注意燃料电池等常见新型电池)正极：①酸性溶液中：2H++2e-=H2↑②不活泼金属盐溶液：Mn++ne-=M③中性、弱酸性、碱性条件下：

2H2O+O2+4e-=4OH-电极反应式的书写电极反应生成的产物一定不能与电解质溶液矛盾，如Fe-2e-=Fe2+，而Fe2+能否存在，必须考虑离子共存。再如正极若O2中氧元素降价为-2，是否以O2-存在，中性、弱酸性、碱性条件下，生成OH-；酸性条件下，生成H2O。人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt负极：M-ne-=Mn+(注意燃料电池等常见新型电化学电源化学电源化学电源［学与问］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化学电源［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道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人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt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一次电池1.普通锌-锰干电池电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。电极方程式：负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋总反应式:正极(石墨)：2NH4++2e-

＝

2NH3+H2Zn+2NH4++2MnO2=Zn2＋

+2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+H2=Mn2O3+H2O普通锌锰电池

缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt一次电池1.普通锌-锰干电池电极:Zn为负极,碳棒为正极电解2.碱性锌-锰干电池负极：正极：电解质：KOH——Zn——MnO2Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2该电池的正负极材料和电解质．总反应式:碱性电池

金属外壳锌粉和KOH的混合物MnO2

改进后碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt2.碱性锌-锰干电池负极：正极：电解质：KOH——Zn——M3.银锌电池Zn为______,Ag2O为______电解液:KOH溶液电极反应式:

负极:

正极:总反应式:Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2优点：比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－负极正极纽扣电池人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt3.银锌电池Zn为______,Ag2O为______优点：4、锂电池：锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S负极：

正极：

。用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e-=8Li+3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt4、锂电池：锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3S放电过程Pb+SO42--2e-=PbSO4

正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

还原反应负极：

氧化反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)铅蓄电池的充放电过程：放电充电人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt放电过程Pb+SO42--2e-=PbSO4正铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……铅蓄电池1)正负极材料正极：PbO2负极：Pb2)工作机制电解质溶液：H2SO4(aq)二次电池化学能电能放电充电充电电池中能量的转化关系：优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境。铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……铅蓄电池1)正负银锌蓄电池

正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反应式为：2Ag+Zn(OH)2

Zn+Ag2O+H2O

写出电极反应式。充电放电银锌蓄电池正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金镉镍电池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放电充电负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。反应式如下：写出电极反应式。

特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2

正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-镉镍电池NiO2+Cd+2H2O大有发展前景的燃料电池

燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入实用阶段。四、燃料电池大有发展前景的燃料电池四、燃料电池燃料电池的规律①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。燃料电池与前几种电池的差别：①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出燃料电池的规律①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不氢氧燃料电池介质电池反应：

2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-氢氧燃料电池电池反应：酸性负极正极中性负极正极碱性负极正氢氧燃料电池：电极:Pt制作的惰性电极电解质溶液:KOH溶液反应原理:

负极:2H2+4OH－－4e-＝4H2O

正极:O2＋2H2O＋4e-＝4OH－总反应：2H2＋O2＝2H2O多孔性金属电极(Pt)具有催化性能电解质溶液:H2SO4溶液反应原理:

负极:2H2

－4e-

＝4H+

正极:O2

＋4H+

＋4e-

＝2H2O总反应：2H2

＋O2

＝2H2O人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt氢氧燃料电池：多孔性金属电极(Pt)电解质溶液:H2SO4书写步骤：（1）写出燃烧反应的化学方程式；（2）根据电解液改写燃料电池总反应；（3）写出正极的电极反应式(一般较简单);（4）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？方法指导人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt书写步骤：怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？方法指导人

甲烷燃料电池电池总反应式:CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O将铂丝插入KOH溶液中作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池。正极：2O2+4H2O+8e-＝8OH-负极：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O燃烧总反应：CH4+2O2＝CO2+2H2O人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt甲烷燃料电池电池总反应式:CH4+2O2+2KO减少污染节约资源人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt减少污染人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四化学电池的组成组成负极正极电解质电子流向反应类型

电极材料电极上发生反应的物质能导电的物质还原性较强的物质（大多是金属电极本身）氧化性较强的物质酸、碱、盐溶液或熔融液小结流出电子流入电子氧化反应还原反应人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt化学电池的组成组成负极正极电解质电子流向反应

铝—空气—海水电池负极是：电池总反应式为：4Al+3O2+6H20=4Al(OH)3

我国首创以铝-空气-海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯．以取之不尽的海水为电解质4Al-12e-

＝4Al3+负极电极反应为：3O2+6H20+12e-

＝120H-正极电极反应为：铝人教版选修四高中化学化学电源ppt人教版选修四高中化学化学电源ppt铝—空气—海水电池负极是：电池总反应式为：4Al+3O固体燃料电池介质电池反应：

2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2