4.2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

笔记本电脑 专用电池 普通干电池 手机电池 钮扣电池 摄像机 专用电池 “神六”用 太阳能电池 第四章 电 化 学 基 础 第2节 化 学 电 源 ［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？ 电池 化学电池 太阳能电池 原子能电池 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 2:分类 一次电池 二次电池 燃料电池 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。 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。 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。 1.如果你拥有一个笔记本电脑，你希望电脑中的电池有哪些优点？ 提示：电容量大，工作寿命长，充电时间短，体积小，质量轻，性价比高等。 2.如果你是一个研制电池的工程师，在开发新产品时将主要考虑哪些问题？ 提示：需要了解新产品的技术指标和生产成本是最基本的要求。例如： ①电池功率的大小（涉及活性物质及相关电解质溶液等填充物的选择）； ②电池的使用环境（涉及电池使用的安全性以及对电池的外形、质量大小和外包装等方面的要求）； ③电池的连续工作时间或使用寿命（涉及活性物质用量、电池的记忆效应以及电池自身放电率的大小等因素）； ④电池废弃后，其内容物可能对环境的影响等。 3、锂电池 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 二、二次电池——铅蓄电池 1:铅蓄电池 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 其它二次电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池…… 铅蓄电池的充放电过程： 2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 充电 放电 铅蓄电池的优缺点简析： 2、银锌蓄电池 正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反应式为： 2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O 写出电极反应式。 充电 放电 银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为： 2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O 放电 充电 此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ） A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn D 电极反应： 负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- 3、镉镍电池 NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放电 充电 负极材料：Cd； 正极材料：涂有NiO2， 电解质：KOH溶液。 反应式如下： 写出电极反应式。 特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。 镍—镉可充电电池可发生如下反应： Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知，该电池的负极材料是 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电 充电 A. Cd （ A ） B. NiO(OH) D. Ni(OH)2 C. Cd(OH)2 电极反应： 负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- 燃料电池 介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 酸性 负极 正极 中性 负极 正极 碱性 负极 正极 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 固体燃料电池 介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 负极 正极 负极 正极 2H2 - 4e- = 4