《化学电源》ppt课件

1、第四章 电化学基础,第二节 化学电源,形形色色的电池,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,电池应用,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,你知道吗？,化学电池分类,小型高性能燃料电池,电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用,又称充电电池或蓄电池在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用,是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称连续电池,铅蓄

2、电池、 锌银蓄电池、 镍镉电池、 锂离子电池,氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池。,如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银纽扣电池,、化学电池优点,（）能量转换效率高，供能稳定可靠。,（）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。,（）易维护，可在各种环境下工作。,、判断电池优劣的标准,（）比能量,符号(Ah/kg)，(Ah/L),指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少,（）比功率,符号是W/kg，W/L),指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小,（3）电池的储存时间的长短,除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。,碱性

3、锌-锰干电池,一次电池,碱性电池,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,银锌钮扣电池,正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH,负极：Zn +2OH-2e- =Zn(OH)2,总反应： Zn+Ag2O + H2O = Zn(OH)2 +2Ag,一次电池,特点：比能量大，电压稳定，储存时间长，适用于小电流的连续放电。,二次电池,铅蓄电池,放电过程总反应：,Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,Pb + SO42- -2e- =PbSO4,正极：,PbO2 + 4H+SO42-+2e- =2PbSO4 +2

4、H2O,氧化反应,还原反应,负极：,放电过程,铅蓄电池,充电过程,PbSO4 +2e- =Pb + SO42-,还原反应,阴极：,阳极：,PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ SO42-,氧化反应,接电源负极,接电源正极,充电过程总反应：,2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4,铅蓄电池的充放电过程：,Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,缺点：,比能量低、废弃电池污染环境,优点：,可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,其它二次电池,镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池、锂离子电池,铅蓄电池,燃料电池,燃料电池是利用燃料和氧化剂

5、之间的氧化还原反应，将化学能直接转换成电能的化学电源。（氢气、甲烷、肼、甲醇、氨等燃料电池）,氢氧燃料电池,碱性电解质（KOH） 负极: 2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极: O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应: 2H2+O2=2H2O,若把电解质KOH(aq)换成H2SO4(aq)，电极反应式该如何呢？若换为NaCl(aq),电极反应又该如何,酸性电解质： 负极： 2H2-4e-=4H+ 正极： O2+4H+4e-=2H2O 总反应：2H2+O2=2H2O,氧化剂与还原剂在工作时不断补充； 反应产物不断排出； 能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。 缺点：

6、体积较大、附属设备较多 优点：能量转换率高、清洁、对环境好 其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池,燃料电池的规律,燃料电池与前几种电池的差别：,燃料做负极，助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。,怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？,书写步骤：,若将上述碱性电池中的燃料换成甲烷，请写出电极反应式。,总反应式：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 正极：2O2+8e-+4H2O=8OH- 负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,小结：,化学电源,1、一次电池,2、二次电池,3、燃料电池,锌锰干电池,铅蓄电池,氢氧燃料电池,掌握每一

7、类典型 电池的正负极、 电极反应；了解 每一类电池的优 缺点；对其它电 池有初步的认识,冲击高考题: 1、（江苏高考）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： Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s 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： 2MnO2sH2Ol2eMn2O3s2OHaq C 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02 mol电子，锌的质量理论上减少65 g,C,2: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

8、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: 。,CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O,CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,3、如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( ),Aa电极是负极 Bb电极的电极反应为：4OH4e=2H2OO2 C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置,C,http:/www.99dyw.co/ 九九电影网 http:/www.99dyw.tv/ 九九电影网 www.youhuijuan.co 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 天堂网2014 www.avttv