4.1.2化学电源课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章　化学反应与电能 第一节　原电池 第2课时　化学电源 1 2 3 4 干电池 5 6 Zn KOH 7 8 9 硫酸溶液 Pb 10 增大 增大 11 负 正 12 13 14 烃 肼 甲醇 氨 煤气 15 16 核心突破 关 键 能 力 17 二次电池的充放电分析 (素养养成——宏观辨识与微观探析) 18 19 20 21 22 燃料电池电极反应式的书写方法 (素养养成——证据推理与模型认知) 23 24 25 26 27 Thank you for watching ! 28 发展目标 体系构建 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。 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。 一、化学电源 1．概念 化学电源是将化学能变成电能的装置。 2．分类 3．判断电池优劣的主要标准 (1)比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位(W·h)/kg或(W·h)/L。 (2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的多少，单位W/kg或W/L。 (3)电池的可储存时间的长短。 二、一次电池 1．一次电池 随着使用，一次电池中能发生氧化还原反应的物质被消耗，当这些物质消耗到一定程度时，电池就不能继续使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做 。 2．碱性锌锰电池 (1)构造： 碱性锌锰电池的构造示意图 MnO2 (2)组成： 正极： ；负极： ；电解质： 。 (3)工作原理： 负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 [提示]　比能量和可储存时间均有所提高，适用于大电流和连续放电。 　碱性锌锰电池比普通锌锰电池有哪些优良性能？ 三、二次电池 PbO2 铅蓄电池是常见的二次电池，其放电反应和充电反应表示如下： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) (1)负极是 ，正极是 ，电解质溶液是 。 Pb(s)＋SOeq \o\al(2－,4)(aq)－2e－===PbSO4(s) PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq \o\al(2－,4)(aq)＋2e－=== PbSO4(s)＋2H2O(l) (2)放电反应原理 ①负极反应式是____________________________________； ②正极反应式是________________________________________ ____________________； ③放电过程中，负极质量的变化是 ，电解质溶液pH的变化是 。 PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋ PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－=== PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq \o\al(2－,4)(aq) SOeq \o\al(2－,4)(aq) (3)充电反应原理 ①阴极(发生还原反应)反应式是__________________________ ___________； ②阳极(发生氧化反应)反应式是__________________________ _________________________________________； ③充电时，铅蓄电池正极与直流电源 极相连，负极与直流电源 极相连。 2H2＋O2===2H2O 四、燃料电池 1．氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总反应式是_____________________。 2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2H2－4e－===4H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2．氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应 介质 负极反应式 正极反应式 酸性 ________________ _______________________ 中性 ________________ ________________________ 碱性 _______________________ _________________________ H2O、COeq \o\al(2－,3) CH3OH 2CH3OH－12e－＋16OH－===2COeq \o\al(2－,3)＋12H2O 3O2＋6H2O＋12e－===12OH－ 2CH3OH＋3O2＋4O