选修4第四章第一节和第二节《原电池和化学电源》课件.ppt

设计盐桥原电池的思路： 原电池正负极判断－－原电池原理的应用 2.燃料电池电极方程式的写法 3.复杂原电池电极方程式的书写 练习：把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若 a、b相连时，a为负极； c、d相连时，电流由d到c； a、c相连时，c极产生大量气泡， b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。 则四种金属的活泼性顺序为： 。 开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400μA，此时，铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有 极少量的气泡产生。根据以上实验现象，回答下列问题： 将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为____，这一极的电极反应为___________________；通入氧气的一极为_______，电极反应为 __________________________________，总反应为__________________________。 负极 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 正极 O2+4e-+2H2O=4OH- CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应 ①氧化剂与还原剂在工作时不断补充； ②反应产物不断排出； ③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。 燃料电池与前几种电池的差别： 燃料电池的规律 ①燃料做负极，助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。 优点：电压稳，电容量大，可充电便宜。 缺点：笨重，防震性差，不防漏 2V 铅蓄电池 优点：体积小，质量轻，寿命长，可充 放电约3000次。 缺点：价格高。 1.3V 镍镉电池 优点：体积和质量都小，寿命长，约2年 缺点：不能充电，价格高。 1.5V 锌银纽扣电池 优点：电容量大，使用寿命长。 缺点: 不能充电，价格较高。 1.5V 碱性锌锰电池 优点：使用方便，便宜。 缺点：寿命、存放期短，约1.5年，不能 充电。 1.5V 普通电池 （锌锰电池） 主要优缺点 电压 电池名称 部分主流产品供电基本原理、性能和相对价格 书写电极反应式应注意以下几点： 1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”） 3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在） 2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应 4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。 用于“神六”的太阳能电池 笔记本电脑专用电池 手机专用电池 摄像机专用电池 各式各样的纽扣电池 迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已 投入使用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相同的工作电压(12伏)，但由于采用了稀土合金或TiNi合金储氢材料作为 负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其 成为一种绿色环保电池。 锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧化物作 正极和有机电解质构成，其工作电压为36伏，因此一个 锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱锰电池是在碱性锌锰原电池基础上发展起 来的，由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂，不仅保持了原电池 的电流放电特性，而且能充电使用几十次至几百次。太阳能电池利用P—N结的光电效应，把太阳光能直接转换成电 能，满足用户需要。这种发电具有无需燃料、无污染、无 噪声、运行简单可靠、减少维护、建设周期短等特点，已被空间和无常规能源的地域广泛采用。 光电池使用方便,特别是近年来 微小型半导体逆变器迅速发展,促使其应用更加快捷.美,日,欧和发展中国家都制定出庞大的 光伏技术发展计划,开发方向是大幅度提高光电池转换效率和稳定性,降低成本,不断扩大产 业.目前已有80多个 国家和地区形成 商业化,半商业化 生产能力, 市场开 拓从 空间转向地 面系统应用。 电解液 H2O 氢氧燃料电池 2e - 2e - 氢气 氧气 H + OH - A 负极 正极 O2 H2 H2O 甲烷燃料电池（电解质为KOH） 负极：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O 正极：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH- 总反应：CH4 +