化學(xué)電源課件高一下學(xué)期化學(xué)蘇教版必修第二冊

1.3.2化學(xué)電源

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道常見的化學(xué)電源的種類。2.掌握簡單原電池的電極反應(yīng)。形形色色的電池干電池蓄電池鋰離子電池燃料電池堿性電池簡易電池?zé)o法長久穩(wěn)定地使用，于是人們發(fā)明并制造了多種多樣的能夠較長時間穩(wěn)定持續(xù)供電的化學(xué)電源?；瘜W(xué)電源的能量轉(zhuǎn)化率比燃料燃燒高得多?；瘜W(xué)電池一次性電池：干電池二次電池（充電電池）：鉛蓄電池燃料電池：氫氧燃料電池常見一次電池鋅錳干電池1、結(jié)構(gòu)：鋅筒為

極，石墨棒為

極，在石墨棒周圍填充糊狀的MnO2和NH4Cl作

。負正電解質(zhì)2、原理總反應(yīng)為：Zn+2MnO2+2NH4Cl==Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)負極：Zn－2e－+2NH4+=[Zn(NH3)2]2+

+2H＋正極：2MnO2+2H++2e－=2MnO(OH)缺陷鋅錳干電池電量小，而且在放電過程中容易發(fā)生氣脹或漏液，會導(dǎo)致電器設(shè)備的腐蝕。改進①在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防漏電池；②將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的KOH，并在構(gòu)造上進行改進，制成堿性鋅錳電池。二次電池1、結(jié)構(gòu)：銀鋅電池是一種紐扣式大容量電池，Zn作

極，Ag2O作

極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液。（1）銀鋅紐扣電池2、原理：總反應(yīng)為：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2

負正銀鋅扣電池負極：Zn－2e－+2OH－==Zn(OH)2

正極：Ag2O+H2O+2e－==2Ag+2OH－二次電池1、結(jié)構(gòu)：負極材料是

，正極材料是

，電解質(zhì)溶液是

。（2）鉛蓄電池PbPbO2硫酸溶液二次電池負極:Pb-2e-+SO42

-=PbSO4正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O2、原理：放電：總反應(yīng)：充電：PbSO4=Pb+SO42-

PbSO4+2H2O=PbO2+4H++SO42-陰極:與外接電源負極相連陽極:與外接電源正極相連+2e--2e-

二次電池（3）鎳氫電池放電過程負極：正極：MH-e-+OH-=M+H2OMHNiO(OH)KOH溶液電解質(zhì)：NiO(OH)+e-=NiO+OH-總反應(yīng)：

NiO(OH)+MHNiO+M+H2O燃料電池工作原理：燃料燃燒氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)2H2+O2==2H2O4e-反應(yīng)原理：⑴氫氧燃料電池電極:Pt或石墨制作的惰性電極電解質(zhì)溶液:硫酸溶液負極：2H2-4e-=4H+正極：O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O思考2：電池工作一段時間后，上述溶液的pH如何變化？酸性減弱，pH變大。燃料電池1.如果電解質(zhì)溶液換成氫氧化鉀呢？負極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－氫氧燃料電池以KOH(aq)為電解質(zhì)溶液以稀硫酸為電解質(zhì)溶液總反應(yīng)2H2＋O2===2H2O正極O2＋2H2O＋4e－=4OH－負極2H2＋4OH－－4e－=4H2O2H2＋O2===2H2O2H2－4e－===4H+O2＋4H+＋4e－===2H2O甲醇燃料電池（2）甲醇燃料電池總反應(yīng)：2CH3OH＋3O2＋4OH_===2CO32-＋6H2O堿性：負極：CH3OH-6e-

+8OH-

=CO32-

+6H2O正極：O2+4e-+2H20=4OH-3．簡易燃料電池的制備原理：構(gòu)成了氫氧燃料電池，先電解水生成了H2和O2，H2在負極，電極反應(yīng)：2H2－4e－===4H＋，O2在正極，電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－電解池三、電解池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置利用電解我們可以獲得普通化學(xué)方法難以制備的物質(zhì)應(yīng)用：二次電池的充電，冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等應(yīng)用：電解水制得氫氣和氧氣；電解飽和食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。電解電解池資料卡片電解在物質(zhì)制備中的應(yīng)用可以將電解運用于制備鈉、鎂、鋁、鈣等活潑金屬單質(zhì)。例如電解熔融的氧化鋁得到單質(zhì)鋁。學(xué)以致用1.鋅錳堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以KOH溶液為電解液,電池反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O==Zn(OH)2+Mn2O3。下列有關(guān)說法錯誤的是(

)A.電池工作時,鋅失去電子被氧化B.電池工作時,電解液中的OH-向鋅極移動C.電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極D.當(dāng)外電路中每通過0.2mol電子時,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5gC學(xué)以致用2.鋰海水電池常用在海上浮標(biāo)等助航設(shè)備中,其示意圖如圖所示。電池反應(yīng)為2Li+2H2O==2LiOH+H2↑。電池工作時,下列說法錯誤的是(

)

A.金屬鋰作負極B.電子從鋰電極經(jīng)導(dǎo)線流向鎳電極C.海水作為電解質(zhì)溶液D.可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D學(xué)以致用3.(2021·廣東卷,9)火星大氣中含有大量CO2,一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極,碳納米管為正極,放電時(

)A.負極上發(fā)生還原反應(yīng)B.CO2在正極上得電子C.陽離子由正極移向負極D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B學(xué)以致用4.如圖是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖。下列說法不正確的是()

A.a極是正極B.電子由b通過溶液流向aC.該電池總反應(yīng)是2H2+O22H2OD.氫氧燃料電池是環(huán)保電池AB學(xué)以致用5