化学电源课件高一下学期化学人教版

第三课时

化学电源第一节

化学反应与能量变化第六章

化学反应与能量原电池：1、定义：2、构成条件：（1）自发的氧化还原反应，分在两个区域进行化学能直接转化为电能的装置（2）合适的电极材料（3）合适的电解质溶液（4）闭合回路电极材料电解质溶液氧化还原反应负极(-)：正极(+)：Zn+2H+=Zn2++H2↑还原剂氧化剂在负极失电子在正极得电子ZnCu稀H2SO4【任务一】化学电源——一次电池电极材料电解质溶液氧化还原反应负极(-)：正极(+)：Zn+2NH4Cl

+2MnO2＝2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2还原剂氧化剂0+3+4+2在负极失电子在正极得电子Zn石墨NH4Cl

糊（NH4+、Cl

-）1、一次电池（1）普通锌锰干电池①锌筒为负极，过程中不断失电子。②石墨棒为正极，过程中二氧化锰不断得电子被还原。③NH4Cl糊的作用是作电解质溶液。【任务一】化学电源——一次电池放电后不能充电图6-10锌锰干电池构造示意图【任务一】化学电源——一次电池电极材料电解质溶液氧化还原反应负极：正极：Zn+2NH4Cl

+2MnO2＝2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2还原剂氧化剂在负极失电子在正极得电子Zn石墨NH4Cl

糊（NH4+、Cl

-）还原剂负极：正极：Zn+2H+=Zn2++H2↑氧化剂在负极失电子在正极得电子ZnCu稀H2SO4（H+、SO42

-）两个原电池，负极材料和电解质溶液所起的作用有何异同？【思考】导电且作为氧化剂参与反应仅仅作为离子导体电极材料同时都是还原剂1、一次电池（2）碱性锌锰干电池①锌粉为负极，②金属棒为正极，二氧化锰是氧化剂。③NH4Cl糊的作用是作电解质溶液。【任务一】化学电源——一次电池放电后不能充电总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnOOH＋Zn(OH)21、一次电池（3）钮扣式银锌电池①Zn粉为负极，②Ag2O粉为正极,③中间用浸有KOH的隔板隔开两电级。【任务一】化学电源——一次电池放电后不能充电总反应：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2

Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2Ag2O＋2e－＋H2O＝2Ag＋2OH－2、燃料电池【任务二】化学电源——燃料电池电极材料电解质溶液氧化还原反应负极(-)：正极(+)：2H2+O2

=2H2O还原剂氧化剂在负极失电子在正极得电子多孔Pt电极多孔Pt电极（1）氢氧燃料电池稀H2SO4（H+、SO42

-）酸性氢氧燃料电池构造示意图电极反应的载体离子导体导体电子导体离子导体电解质溶液熔融盐固体电解质2、燃料电池燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物是从外部提供，电池起着类似试管、烧杯等反应器的作用。燃料电池【任务二】化学电源——燃料电池2、燃料电池【任务二】化学电源——燃料电池（1）氢氧燃料电池酸性氢氧燃料电池构造示意图①

酸性氢氧燃料电池负极(-)：正极(+)：总反应：2H2+O2

=2H2OH2－2e－

=2H+O2＋4e－＋4H+=2H2O2、燃料电池【任务二】化学电源——燃料电池（1）氢氧燃料电池碱性氢氧燃料电池构造示意图①

碱性氢氧燃料电池负极(-)：正极(+)：总反应：2H2+O2

=2H2OH2－2e－＋2OH－

=2H2OO2＋4e－＋2H2O=4OH－KOH2、燃料电池【任务二】化学电源——燃料电池（1）氢氧燃料电池电解质环境酸性碱性电池总反应电极反应方程式2H2+O2

=2H2O2H2+O2

=2H2O负极：（-）正极：（+）负极：（-）正极：（+）H2－2e－

=2H+O2＋4e－＋4H+=2H2OH2－2e－＋2OH－

=2H2OO2＋4e－＋2H2O=4OH－3、二次电池特点：放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。能量转化：实例：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等应用：汽车；手机、笔记本电脑锂电池【任务三】化学电源——二次电池铅蓄电池构造示意图【任务三】化学电源——二次电池电极材料电解质溶液氧化还原反应负极(-)：正极(+)：还原剂氧化剂在负极失电子在正极得电子Pb电极3、二次电池Pb+2H2SO4

+PbO2

2PbSO4

+2H2O放电