化學電源課件高二上學期化學選擇性必修1

便于攜帶、易于維護內(nèi)阻小質量小能量轉化效率高價格便宜、多次使用體積小供能穩(wěn)定、連續(xù)工作壽命長……理想的化學電源依據(jù)原電池的工作原理，制造出來的電池?；瘜W電源簡易電池無法長久穩(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)供電的化學電源?；瘜W電源的能量轉化率比燃料燃燒高得多。一次電池二次電池燃料電池化學電源的分類常見化學電源/01負極材料：正極材料：ZnCZn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)鋅錳干電池思考：

已知NH4Cl溶液顯酸性，你認為干電池有什么不足？堿性鋅錳干電池Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2負極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正極：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-

書寫電極方程式的思維模型明物質，標得失第一步看環(huán)境，配守恒第二步銀鋅紐扣電池正負極材料都參加反應，都作為電極反應物Zn-2e-+2OH-

=

Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-

=

2Ag+2OH-(-)(+)紐扣式鋅銀電池金屬外殼浸了KOH(aq)的隔板鋅負極Ag2O正極燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池。通燃料的電極一般作為極負O2+4e-+2H2O＝4OH-O2+4e-+4H+＝2H2OO2+4e-

＝2O2-酸性溶液中堿性溶液中熔融氧化物電解質中正負兩極材料：都是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液：一般為稀KOH溶液H2-2e-+2OH-＝2H2OO2+4e-+2H2O＝4OH-2H2+O2＝

2H2O負極：(堿性)氫氧燃料電池正極：正負兩極材料：都是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液：一般為稀硫酸溶液

2H2+O2＝

2H2O負極：(酸性)氫氧燃料電池正極：試寫出甲烷、乙醇、肼燃料電池的負極電極反應HCOOH燃料電池。研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖所示，兩電極區(qū)間用允許K+、H+通過的半透膜隔開。(1)電池負極電極反應式為

；(2)放電過程中需補充的物質A為

（填化學式）化學家正在研究尿素動力燃料電池，尿液也能發(fā)電。用這種電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電，尿素燃料電池結構如圖所示甲電極反應式：CO(NH2)2＋H2O－6e－=CO2＋N2＋6H＋一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關該電池的說法正確的是(

)電極A:電極B:

已知：2H2S(g)＋O2(g)=S2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－632KJ/moL。下圖為H2S燃料電池的示意圖。下列正確的是(

)A.電極a為電池的負極B.電極a上發(fā)生的電極反應為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C.電路中每流過4mol電子，電池會產(chǎn)生632kJ電能D.每34gH2S反應，有2molH＋經(jīng)質子交換膜進入正極區(qū)電極aS2負

載H2OO2電極b質子固體電解質膜H2S以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y，則該電極反應式為____________________。

/03可充電電池鉛蓄電池負極：正極：PbPbO2

人們常根據(jù)硫酸密度的大小來判斷鉛蓄電池是否需要充電鉛蓄電池放電后，電極質量都會增重;可充電電池放電失去電子發(fā)生氧化反應原電池正極負極得到電子發(fā)生還原反應充電得到電子發(fā)生還原反應陽極陰極失去電子發(fā)生氧化反應電解池PbSO4+2e-=Pb+SO42-

PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-Pb+SO42--2e-=PbSO4

PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O外接電源負極外接電源正極科學家近年發(fā)明了一種新型Zn—CO2水介質電池。電池示意圖如下，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉化為儲氫物質甲酸等。

蓄電池自1859年由普蘭特發(fā)明以來，至今已有150多年的歷史，技術十分成熟，是全球使用最廣泛的化學電源。但其體積和重量一直無法獲得有效的改善，十分笨重，對環(huán)境腐蝕性強，循環(huán)使用壽命短。資料卡片在常用的鉛蓄電池、堿性電池其實早在19世紀就被發(fā)明出來了，現(xiàn)代社會急需一種體積更小、重量更輕、循環(huán)壽命長的電池。/04鋰離子電池請同學們閱讀課本20頁的拓展視野，嘗試分析鋰離子電池的結構以及工作原理。非水、非質子性的有機溶劑。正極材料具有可供鋰離子嵌入或脫嵌(即可逆嵌脫)結構的變價金屬化合物（LiCoO2LiMn2O4LiFePO4等）負極材料碳素材料（如人工石墨、碳纖維、天然石墨等）電解質溶液鋰離子電池負極電極反應正極電極反應LixC6－xe－=xLi＋＋6CLi1-xCoO2+xLi＋＋xe－=LiCoO2

全固態(tài)鋰硫電池能量密度高，其工作原理如圖，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為16Li＋xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(

)A．電池工作時，正極可發(fā)生反應