6.1.3 化学电源-【备课好帮手】2022-2023学年高一化学同步教学课件（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第三课时 化学电源 用于“神六”的太阳能电池 笔记本电脑专用电池 手机专用电池 摄像机专用电池 各式各样的纽扣电池 用途广泛的电池 各类电池 电池 将化学能转换成电能的装置 将太阳能转换成电能的装置 将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置 碱性锌锰电池、锌银电池、铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池等。 广泛应用于通讯、交通、文化、办公及家用电子产品。高科技、军事、生产行业也有特殊应用。 化学电池 太阳能电池 原子能电池 化学电池 氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池 铅蓄电池 锌银蓄电池 镍镉电池 锂离子电池 普通干电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 一次电池：电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。 二次电池：又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用。 燃料电池：是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称连续电池。 化学电池 ①比能量 ［单位：(w·h/kg)，(w·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ②比功率 [单位：（W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 ③电池的可储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。 2、判断电池的优劣标准主要是什么？ 化学电池 化学电池 3.化学电池的优点 (1)化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 (3)使用方便，易于维护，可在各种环境下工作。 一次电池——普通锌锰电池 1、电池材料 普通锌锰电池 正极：MnO2和C 负极：Zn 2、工作原理 负极： 正极： 总反应： 3、特点 缺点： 放电量小，放电过程中易气涨或漏液 Zn–2e- =Zn2+ 2MnO2+ 2NH4+ +2e- =2MnOOH+2NH3 Zn+2MnO2+2NH4Cl=2MnOOH+ZnCl2+2NH3 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 一次电池——碱性锌锰电池 1、电池材料 碱性锌锰电池 正极：MnO2 负极：Zn 2、工作原理 负极： Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 碱性锌锰电池构造示意图 电解质：KOH 总反应： Zn + 2MnO2 + 2H2O =2MnOOH＋Zn(OH)2 3、特点 缺点： 多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电（电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液） 一次电池——银-锌电池 1、电池材料 银-锌电池 正极：Ag2O 负极：Zn 2、工作原理 负极： Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2 正极： Ag2O +H2O +2e- =2Ag +2OH- 电解质：KOH 总反应： Ag2O + Zn +H2O =Zn(OH)2 + 2Ag 3、特点 缺点： 电压稳定，连续使用性能好，低污染。 1、锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极： ； 正极： 。 用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。 8Li-8e-=8Li+ 3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S 一次电池习题——锂电池 2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流总反应式为： Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s 下列说法错误的是( ) A 电池工作时，锌失去电子 B 电池正极电极反应式为： 2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过02 mol电子，锌的质量理论上减小65 g C 一次电池习题 二次电池——铅蓄电池 铅蓄电池 1、电池材料 正极：PbO2 负极：Pb 2、工作原理 电解质：H2SO4溶液 铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程 放电过程总反应： Pb(s)+P