化学能与电能第二课时.ppt

1、发展中的 化学电源,在右图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A. 碳棒上有气体放出，溶液的pH增大 B. a是正极，b是负极 C. 导线中有电子流动， 电子从a极流到b极 D. a极上发生了氧化反应,B,1、化学电池有三大类型： 、 、 .,一次性电池 二次电池 燃料电池,一次电池：不可充电， 如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用的化学电池） 二次电池：可循环利用， 放电过程是将 能转化为 能； 充电过程是将 能转化为 能。 燃料电池：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用， 最理想的燃料是 。,a.产物为水，无污染 b.与其它能源比，反应相同质量，放

2、出能量多 c.来源广,化学 电,电 化学,H2,一、发展中的化学电源,2、特点：,二、常见的化学电池,1.干电池(一次性电池),电极:Zn为负极,碳棒为正极,电解液：NH4Cl,电极方程式：,负极(Zn):Zn2e-Zn2,正极(C)：2NH4+ + 2e-= 2NH3 + H2,(1)酸性锌锰干电池,电池总反应式：,(使用寿命短，易泄漏),Zn+ 2NH4+ Zn2+ + 2NH3 + H2,（2）碱性锌锰干电池:,电极:,电解液：,负极： 正极： 总反应：,Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2,2MnO2 + H2O + 2e- = Mn2O3+2OH-,Zn + 2MnO2

3、 + H2O Zn(OH)2+ Mn2O3,KOH,Zn为负极,碳棒为正极,(使用寿命长，电量大，电流稳定),2.充电电池（又称二次电池，能够重复使用）,(1)铅蓄电池: 电极：Pb为负极, PbO2为正极. 电解液: 30%的H2SO4溶液 电极反应式:,负极： 正极: 总电池反应:,放电时：,PbSO42-2e-PbSO4,PbO24HSO422e-PbSO42H2O,PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O,阴极(Pb)： PbSO4 2e- PbSO42- 阳极(PbO2)：PbSO42H2O2e-PbO24HSO42 总电解反应: 2PbSO42H2O = PbO2Pb2H2SO

4、4,通电,充电时：,(2)镍镉充电电池：,负极： 正极： 电解质： 应用：,Cd,NiO(OH),KOH,寿命比铅蓄电池长，可重复使用500次以上，体积小；但镉有致癌作用,如不回收，会产生严重污染;广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等.,镍 镉 电 池,镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。,总反应式：,NiO(OH) + Cd + 2H2O 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2,(3)锂离子电池,特点： 用途：,负极： 正极： 总反应：,（绿色电池）,高能电池，质量轻，贮存时间长等。,现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。,2Li-2e = 2Li+,I2+

5、2e = 2I,2Li+I2=2LiI,3、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。,可供选择的燃料很多，如:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料。,（1）氢氧燃料电池,电极:Pt制作的惰性电极,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,氢氧燃料电池在不同电解质时的电极反应,一定要会判断：酸性有H+ (肯定没O

6、H- ）； 碱性有OH- (肯定没 H+ ）,该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。,（2）CH4燃料电池,CH4 + 10OH- - 8e-CO32- + 7H2O,2O2 + 4H2O + 8e-8OH-,CH4 + 2O2 + 2KOHK2CO3 + 3H2O,负极： 正极：,总反应：,1下列有关电池叙述正确的是 A水果电池是高效环保的家用电池 B锌锰干电池是一种常用的二次电池 C锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极 D锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄,D,2. (双选）下列对于碱性锌锰电池的叙述中正确的是( ) A.由于碱性物质的存在，这种电池的缺点是容

7、易漏液失效 B.这种电池较传统锌锰电池使用寿命长 C.这种电池的电解质由传统的KOH改进为NH4Cl D.这种电池的电解质由传统的NH4Cl改进为KOH,BD,3.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)， 电极反应可简化为： Zn2-Zn2+； 2NH4+2e-2 NH3H2 (NH3再用于结合Zn2+。) 根据上述叙述判断下列说法中正确的是( ) A、Zn为正极，碳为负极 B、Zn为负极，碳为正极 C、工作时电子由碳极经外电路流向Zn极 D、电池工作时正极发生氧化反应,B,4.下列电池中不属于二次电池的是( ) A.碱性锌锰

8、电池 B.铅蓄电池 C.镍镉电池 D.锂离子电池 5.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( ) A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞.镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极,B,A,6.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn+O22ZnO，原料为锌粒.电解质和空气，则下列叙述正确的是( ) A.锌为正极，空气进入负极反应 B.负极反应为Zn2e-Zn2+ C.正极发生氧化反应 D.电解液肯定是强酸,B,7.锂电池是

9、一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li + MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（ ） A、 Li是正极，电极反应为Li e- = Li+ B、 Li是负极，电极反应为Li e- = Li+ C、 Li是负极，电极反应为MnO2 + e- = MnO2 D、 Li是负极，电极反应为Li 2e- = Li2+,B,8下列化学电池不易造成环境污染的是 A氢氧燃料电池 B锌锰电池 C镍镉电池 D铅蓄电池,A,9.阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反应为： 2H24 OH- - 4e- 4 H2O， O22 H2O4e- 4

10、 OH-。 在负极上发生反应的物质是 正极发生的是 . (填氧化或还原)反应.,H2,还原,10：1969年美国“阿波罗11号”登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。 1、a是 极， b是 极,2、外电路电子流向：,负,正,ab,11氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下： 2H24OH-4e-=4H2O O22H2O4e-=4OH- 下列说法错误的是 A氢气通入正极，氧气通入负极 B燃料电池的能量转化率不能达到100% C供电时的总反应为：2H2O2 = 2H2O D产物为无污染的水，属于环境友好电池,A,12.已知空气-锌电池的电极反应为： 锌片：Zn+2OH- -2e- =ZnO+H2O 石墨：O2+2H2O+4e- =4OH- 根据此判断，锌片是(