6-1-2-2化学电源 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（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2课时 化学反应与电能 ［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？ 二、常见化学电源 化学电源 一次电池 二次电池 燃料电池 （干电池最常见） （可充电电池、蓄电池） 如氢氧燃料电池等 铅酸蓄电池 锂离子电池 银锌蓄电池 碱性锌锰电池 普通锌锰干电池 银锌纽扣电池 1、 一次电池——干电池 （1）普通干电池 负极(Zn)： 正极(C)： 电解质溶液：NH4Cl、淀粉糊 Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 Zn－2e－=Zn2+ 2MnO2 +2NH4+ + 2e－ =Mn2O3 + 2NH3 + H2O 石墨棒是正... text has been truncated due to evaluation version limitation. 1、 一次电池——干电池 （2）碱性锌锰干电池 电解质溶液： KOH Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e－ =2MnOOH＋2OH－ 负极(Zn)： Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2 正极(C)： 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。 （3）银-锌纽扣电池 负极(Zn)：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极(Ag2O)：Ag2O +H2O +2e- =2Ag +2OH- 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O = Zn(OH)2＋2Ag 优点：比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。 Zn Ag2O 2、 二次电池—— 充电电池（蓄电池） 2、 二次电池—— 充电电池（蓄电池） 铅酸蓄电池 ：（－）Pb(s) | H2SO4(aq) | PbO2(s)（＋） 电池总反应： Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 电极反应： PbO2 + 2e－＋4H+ ＋SO42－= PbSO4 +2H2O —（Pb）： Pb－2e－＋SO42－ = PbSO4 +（PbO2）： 注： PbSO4是沉淀。 汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4 = 2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是（ ） A.Pb是正极 B.PbO2得电子，被氧化 C.负极反应是Pb＋SO42-－2e－ = PbSO4 D.电池放电时，溶液的酸性增强 C 镍镉充电电池 密封、体积小、寿命长。镉（Cd）作负极，NiO（OH）作正极。以KOH作电解质。但镉有毒。 锂离子充电电池 优点：质量轻、容量大、放电时间长。锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。 发展中的燃料电池 燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80％以上。当以氢气为燃料时，产物为水；以甲烷为燃料时，产物为水和二氧化碳。与常规发电厂相比，其二氧化碳排放量明显降低。燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，这时电池起着类似试管、烧杯等反应器的作用。 燃料电池的供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等领域有广阔的应用前景。 3、燃料电池 ①负极燃料失电子被氧化，正极一般是氧气得电子被还原。 ②总反应即燃料的燃烧，注意产物是否与电解质溶液反应。 氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。 H2SO4(aq) H2 O2 — ＋ 负极：2H2 - 4e- = 4H+ 正极：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 总反应：2H2 + O2 = 2H2O 氢氧酸性燃料电池 KOH(aq) H2 O2 — ＋ 负极：2H2 - 4e- + 4OH－= 4H2O 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH－ 总反应：2H2 + O2 = 2H2