2019-2020学年高中化学鲁科版选修4导学课件：1.3.2 化学电源 .ppt
第 2 课时 化学电源,1.了解常见化学电源的种类及其工作原理； 2.通过学习几种重要的化学电源，了解原电池在实际生活中的应用。,锂电池,干电池,叠 层 电 池,钮 扣 电 池,化学电源：能够实际应用的原电池,化学 电源,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,锂离子电池,银锌蓄电池,普通锌锰干电池,锌银钮扣电池,(干电池),(蓄电池或 可充电电池),了解化学电源的分类,1.普通锌锰电池,一干电池,用锌制桶形外壳作负极， 位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极， 在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。,负极：,正极：,Zn -2e- = Zn2+,2NH4+2e- = 2NH3+H2,（1）酸性锌锰电池,请写出各电极的电极反应：,（2）碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵作电解质，,其电极反应为： 负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O 正极：MnO2+2H2O+2e-=Mn(OH)2+2OH- 电池反应为： Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2,0,+4,+2,+2,铅蓄电池,（1）正负极材料,正极：PbO2,负极：Pb,电解质：H2SO4溶液,2.二次电池,既能放电又能充电,正极：,阴极：,阳极：,Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O,充电,放电,负极：,放电：原电池,充电：电解池,Pb - 2e- + SO42- =PbSO4,PbO2 +2e- +SO42- + 4H+ =PbSO4 +2H2O,PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-,PbSO4 -2e- +2H2O = PbO2 +SO42- + 4H+,0 +4 +2,（2）工作机制,（1）铅蓄电池的负极材料是 。 （2）放电时PbO2电极上发生 反应, Pb电极上发生 反应（填“氧化”或“还原”）。 （3）充电时，电池反应为: _ 。,Pb,还原,氧化,2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4,3.新型燃料电池,利用氢气、天然气等燃料与氧气 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。,用途：宇宙飞船，应用前景广阔。,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。,优点：能量转化率高，可持续使用，对环境友好。,负极:2H24e-=4H+,正极:O2+4e-4H+=2H2O,总反应方程式： 2H2O2=2H2O,（1）酸性氢氧燃料电池,（2）碱性氢氧燃料电池,电池总反应：2H2+O2=2H2O,负极: 2H2+4OH-4e-=4H2O,正极: O2+ 2H2O+4e-=4OH-,酸性和碱性氢氧燃料电池中，反应进行一段时间后电解质溶液的pH分别如何变化？,碱性氢氧燃料电池中pH变小， 酸性氢氧燃料电池中pH变大。,固体燃料电池,2H2-4e-+2O2=2H2O,O2+4e-=2O2,2H2-4e-=4H+,O2+4H+4e-=2H2O,将铂丝插入KOH溶液作电极，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，所以称作甲烷燃料电池。根据对两极上反应的实质判 断，通入甲烷的一极为 ，这一极的电极反应为 ；通入氧气的一极为_， 电极反应为 ， 总反应为 。,负极,CH4-8e-+10OH- =CO32-+7H2O,正极,O2+4e-+2H2O=4OH-,CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,1.碱性锌锰干电池 电池反应：Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2 正极：MnO2+2H2O+2e-=Mn(OH)2+2OH- 负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O,0,+4,+2,+2,2.铅蓄电池,Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O,充电,放电,0 +4 +2,正极：,阴极：,负极：,放电：原电池,充电：电解池,Pb - 2e- + SO42- =PbSO4,PbO2 +2e- +SO42- + 4H+ =PbSO4 +2H2O,PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-,PbSO4 -2e- +2H2O = PbO2 +SO42- + 4H+,阳极：,3.新型燃料电池,负极:2H24e-=4H+,正极:O2+4e-4H+=2H2O,总反应方程式：2H2O2=2H2O,（1）酸性氢氧燃料电池,（2）碱性氢氧燃料电池,电池总反应：2H2+O2=2H2O,负极: 2H2+4OH-4e-=4H2O,正极: O2+ 2H2O+4e-=4OH-,1.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,+3,2.锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为： Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O 在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（ ） AMnO2和NH4+ BZn2+和NH4+ CZn D碳棒,A,3.如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解 质溶液是KOH溶液，俗称银锌电池，该电池的总反应式为： Zn +Ag2O=ZnO+2Ag。根据以上提供的资料，判断下列说法正确的是（ ） A锌为正极，Ag2O为负极 B放电时正极附近溶液的pH升高 C放电时负极附近溶液的pH升高 D溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动,B,4.随着生活水平的不断提高，废电池必须集中处理的问 题被提到议事日程上来，首要原因是（ ） A.利用电池外壳的金属材料 B.回收其中的石墨电极 C.不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品 D.防止电池中的汞、镉、铅等重金属离子污染水或土壤,D,5.（双选）下图为氢氧燃料电池工作原理示意图，按此图提示，下列叙述不正确的是( ) A.b电极的电极反应为：4OH-4e-=2H2O+O2 B.a电极是负极 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只能将氧化剂和燃料全部储藏在电池内的发电装置,AD,
