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 化学电源与原电池的关系： 原电池----雏形、原理基础----化学电源 用途广泛的各种化学电池 银锌电池 干电池 铅酸电池 镍氢电池 燃料电池 锂离子电池 电池的分类 1、普通锌锰电池 一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++ 2MnO(OH）+2NH3+H2O   负极： Zn - 2e- = Zn2+ 正极：2MnO2+2NH4++2e- =2MnO(OH）+ 2NH3 2、碱性锌锰电池 一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。 负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- 总反应：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH) 负极：Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2 正极：Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－ 总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 3、锌银电池 一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。 Zn为负极，Ag2O为正极，KOH为电解质溶液 4、锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池 一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。 （锂金属电池） Li － SOCl 2 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 LiAlCl 4 － SOCl 2 。电池的总反应可表示为 8Li ＋ 3SOCl 2 ===6LiCl ＋ Li 2 SO 3 ＋ 2S 。 (1) 负极材料为 __锂__ ，电极反应为 _8Li － 8e － ===8Li ＋ ________________ 。 (2) 正极的电极反应为 _____3SOCl 2 ＋ 8e － ===2S ＋ ＋ 6Cl －+ 必须在 无水、无氧 的条件下组装锂金属电池 ， 原因是构成电池的主要成份 Li 能和氧气或水反应， SOCl 2 也与水反应。 二、二次电池(充电电池或蓄电池) 1、铅蓄电池 放电后可以再充电使活性物质获得再生：铅蓄电池、锂离子电池…… 化学能 电能 放电 充电 工作机制 （1）放电时---原电池（化学能 电能） 负极反应： Pb + SO42- -2e-＝PbSO4 正极反应： PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O 总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O （2）充电时---电解池（电能 化学能） 总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 放电 充电 2、锂离子电池/LiPF6的碳酸酯溶液 二、二次电池(充电电池或蓄电池) 负极：LixCy - xe- = xLi++Cy 正极：Li1-xCoO2 +xLi+ + xe-= LiCoO2 总反应式：LixCy+ Li1-xCoO2 LiCoO2+Cy 放电 充电 三、燃料电池 可供选择的燃料很多，如:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料。 A.酸性条件下工作原理：H2 、O2 、H2SO4 溶液 正极： O2+4H++4e-＝2H2O 负极： 总反应： 2H2 + O2＝2H2O B.碱性条件下工作原理：H2 、O2 、KOH溶液 正极：O2＋4e-+2H2O＝4OH- 负极：2H2- 4e-+4OH-＝4H2O 总反应： 2H2 + O2＝2H2O （1）氢氧燃料电池： 2H2- 4e-＝4H+ （2）其他燃料电池： 例如:甲烷燃料电池（电解质溶液可以是硫酸、KOH溶液、熔融K2CO3、熔融氧化物电解质） 甲烷、空气、KOH溶液燃料电池书写方法与步骤： 确定电极和反应物、产物 标化合价，定得失电子数目 根据电解质性质和电荷守恒配平 配平H2O等其他物质系数、检查 谢谢大家 $$