《化学能与电能》课件4.ppt

第二节 第一课时 直接从自然界取得的能源称为一次能源 一、化学能转化为电能 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、直接污染最小的一种二次能源，又称为电力。 ⑸导线间接一电流计有何现象产生？为什么？ 第二课时 书写电极反应注意的问题 （1）电极反应是一种离子反应，遵循书写离子方程式的一切规则（如“拆”、“平”）；两电极反应式中得失电子数目一般相等。 （2）负极失电子所得氧化产物、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）。 （3）溶液中不存在O2-——在酸性溶液中它H＋与结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与H2O结合成OH-。 （4）两极反应相加得到总反应，总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。 （5）对于可逆电池反应，要弄清楚充电和放电的方向，放电过程体现原电池原理，充电过程体现电解池原理。 2、简述构成原电池必要条件； （1）两个电极 （2）电解质溶液 （3）形成闭合回路 1）化学电池有三大类型： 、 、 . 一次性电池 二次电池 燃料电池 2）特点： ①一次电池：不可充电， 如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用的化学电池） ②二次电池：可循环利用， 放电过程是将 能转化为 能； 充电过程是将 能转化为 能。 ③燃料电池：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用， 最理想的燃料是 。 （1）产物为水，无污染 （2）与其它能源比，反应相同质量，放出能量多 （3）来源广 化学 电 电 化学 H2 二、发展中的化学电源 二、常见的化学电池 1.干电池(一次性电池) 电极:Zn为负极,碳棒为正极 电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊 另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。 电极方程式： 负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋ 正极(C)：2MnO2 + 2NH4+ + 2e-= Mn2O3+2NH3+H2O (1)锌锰干电池 (2)碱性锌锰干电池 随着用电器朝着小型化、多 功能化发展的要求，对电池的发 展也提出了小型化、多功能化发 展的要求。 体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解质溶液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。 2、铅蓄电池（二次电池） 铅蓄电池: 电极：Pb为负极, PbO2为正极. 电解液: 30%的H2SO4溶液 电极反应式: 放电时：为原电池 负极(Pb) ：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4 正极(PbO2) PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e-＝PbSO4＋2H2O 总电池反应: PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O 充电时：为电解池 阴极(Pb)： PbSO4 ＋2e- ＝ Pb＋SO42- 阳极(PbO2) PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H＋＋SO42－ 总电解反应: 　　 2PbSO4＋2H2O ＝　PbO2＋Pb＋2H2SO4　 通电 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 3、锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。 3、锂电池 用于心脏起搏器电源的锂电池，不但体积小巧、电压稳定、工作效率高，使用时间长达10年之久！ 4、新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。 氢氧燃料电池工作原理 氢氧燃料电池 电极:Pt制作的惰性电极 反应原理: a.电解质溶液:KOH溶液 负极: 正极: 总反应： b.电解质溶液: HCl (盐酸) 负极 : 正极: 总反应： ? 2H2+4OH－－4e-＝4H2O O2＋2H2O ＋ 4e-＝4OH － 2H2＋O2＝2H2O 2H2-4e-=4H+ O2+4H++4e-