1.2.2化学电源 课件 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

化学能与电能的转化 第二课时 化学电源 认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用 01 了解原电池及常见化学电源的工作原理 02 教学目标 卫星电源 飞机电源 电动汽车电源 笔记本电源 手机电源 手表电源 常见的化学电源 理想的化学电源的特点： 便于携带 内阻小 质量小 反复使用 单位质量或单位体积输出的能量多 价格便宜 体积小 连续工作 寿命长 如何实现？ …… 化学电源 4 化学电源 结构简单 一次电池 反复使用 二次电池 连续工作 燃料电池 新型电池 化学电源按其反应原理分类： 5 化学电源 化学电源 一次电源 二次电源 燃料电池 活性物质（发生氧化还原的物质）大部分被消耗后就不能再使用 又称为充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，但是活性物质是有限量的 利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原，将化学能直接转化为电能的化学电池，能连续不断地提供电能 一次电池 一、锌锰干电池 电池的总方程式：2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 二、银锌纽扣电池 一种银锌纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，发生氧化还原反应后生成Ag和ZnO，请写出该电池的电极反应式和电池总反应式。 负极：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O 总反应：Zn+Ag2O=2Ag+ZnO 正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- 铅酸蓄电池的构造示意图 铅蓄电池优点 电压稳定 使用方便 安全可靠 价格低廉 一、铅蓄电池 1、构造： 由两组平行的栅状铅合金极板交替排列作为主架，正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb,电解质是硫酸。 2、原理方程式： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电 二次电池 3、放电 正极：PbO2+2e-+4H++2SO42- =PbSO4+2H2O 负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 总反应方程式：Pb+PbO2+4H++2SO42-= 2PbSO4+2H2O 4、充电 阴极：PbSO4+2e-=SO42-+Pb 阳极：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42- 总反应方程式：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+4H++2SO42- Pb PbSO4 PbO2 PbSO4 放 电 充 电 负极 正极 放 电 充 电 优点：性能优良、价格廉价、安全可靠，可多次充电 缺点：比能量低。废弃后会污染环境 5、特点： 6、全面认识二次电池 负极 放电 正极 氧化反应 还原反应 二次电池 电源（-） 电源（+） 阴极 阳极 还原反应 氧化反应 充电 原电池 电解池 正接阳，负接阴 随着信息技术的发展，为了适应移动通信、便携式电脑和各种电子产品等的广泛使用，科研工作者不断研制出小型化、高比能量、工作寿命长、不需要特殊维护的二次电池。目前已开发出镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等新型二次电池。 二、锂离子电池 1、锂离子电池的优点：质量小、体积小、储存和输出能量大等。 2、常见锂离子电池的构成 3、锂离子电池：是多种便携式电子设备（如智能手机、笔记本电脑等）和交通工具（如电动汽车、电动自行车等）的常用电池。还可用于大型储能电站等。 原电池电极反应式的书写 列物质 标得失 看环境 配守恒 两式加 验总式 写出总 反应式 负极失电子发生还原反应 正极得电子发生氧化反应 在电解质溶液中生成稳定的电极产物，即看H+、OH-、H2O等是否参加反应 遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒 两电极反应式相加，得总反应 写出电极反应式的雏形 进一步完善方程式 检验 燃料电池应用领域 燃料电池 燃料电池 1、燃料电池的构成 ①燃料电池以还原剂（氢气、煤气、天然气、甲醇等）为负极反应物，以氧化剂（氧气）为正极反应物；由燃料极、空气极和电解质溶液构成。 ②电极材料不参与氧化还原反应，一般具有很强的催化活性，多采用多孔碳或多孔镍、钯、铂等金属。 ③电解质可以是电解质溶液（碱性、中性、酸性），也可以是固体电解质或熔融盐等。 燃料电池 3、优点 能量转化效率远高于普通燃料燃烧的能量转化效率，应用燃料电池的发电站，具有能量转化效率高、废弃物排放少、运行噪音小等优点。因此，燃料电池具有广阔的发展前景。 2、工作特点 还原剂和氧化剂不是储存在电池内部的，而是在工作时不断从外部输入，同时将电极反应物不断排出电池，因此燃料电池能够连续不断的提供电能。 1、氢氧燃料电池 总反应方程式： 2H2+O2=2H2O 酸性（H+） 负极：2H2