4.1.2化学电源-课件-2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修1

选择性必修一 化学反应与电能 　 化学电源 第四章 素养目标 1.知道化学电源的分类方法。 2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理,培养证据推理与模型认知的能力。 3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害,设想其处理方法,形成科学态度与社会责任意识。 一、生活中的电池 干电池 纽扣电池 化学电源 燃料电池 铅蓄电池 一、化学电池 将化学能转化为电能的装置。 1.分类 一次电池→活性物质消耗到一定程度后不能再用,如普通的锌锰电池、碱性锌锰电池等 二次电池→放电后可以再充电而重复使用,如铅酸蓄电池等 燃料电池→燃料失电子,氧化剂得电子的电池,如氢氧燃料电池等 一、电池概况 一、一次电池（酸性锌锰干电池） 1.酸性锌锰干电池 (1)构造: (2)组成: 正极:MnO2;负极:Zn; 电解质:NH4Cl为主。 (3)工作原理: 负极反应:Zn－2e-＝Zn2＋; 正极反应:2NH4＋＋2e-＝2NH3↑＋＋H2↑; NH3被ZnCl2吸收：4NH3＋ZnCl2＝[Zn(NH3)4]Cl2 H2被MnO2吸收,防极化：H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O 总反应:Zn+2MnO2 +2NH4Cl===Mn2O3+ZnCl2+ 2NH3+H2O 优点： 制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 一次电池： 只能使用一次，不能充电复原继续使用. 一、一次电池（碱性锌锰干电池） 2.碱性锌锰干电池 (1)构造: (2)组成: 正极:MnO2;负极:Zn;电解质:KOH。 (3)工作原理: 负极反应:Zn+2OH--2e- === Zn(OH)2; 正极反应:2MnO2+2e-+2H2O === 2MnO(OH)+2OH-; 总反应:Zn+2MnO2+2H2O === 2MnO(OH)+Zn(OH)2。 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 缺点： 多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 一、一次电池（银锌纽扣电池） 3.银锌电池 银锌电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应如下： 负极：Zn＋2OH－－2e－ ==== Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋H2O＋2e－ ==== Ag＋2OH－； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O ==== Zn(OH)2＋2Ag。 这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电，常制成纽扣式电池，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。 一、一次电池（锂金属电池） 4.锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池 Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。 (1)负极材料为____，电极反应为_________________。 (2)正极的电极反应为_______________________________。 锂 8Li－8e－===8Li＋ 3SOCl2＋8e－===2S＋ ＋6Cl－ 必须在无水、无氧的条件下组装锂金属电池，原因是构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应，且SOCl2也与水反应。 二、二次电池（铅酸蓄电池） 二次电池：放电后能充电复原继续使用 1.铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程。 组成: 正极:PbO2;负极:Pb;电解质:30%H2SO4溶液 (1)放电时——原电池（化学能转化为电能） 负极反应： ； 正极反应： 。 (2)充电时——电解池（电能转化为化学能） 阴极反应： ； 阳极反应： 。 铅蓄电池总反应： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l) 铅