高中化学必修二 第二章第二节2.2[精选].ppt

* * * 第二节 化学能与电能 第 二课 时 二、发展中的化学电源 化学电池： 1、化学能转化为电能的装置。 2、为了使用方便，还需要把电能转化为化学能储存起来，类似于水库的蓄存水能。 化学电池 一次性电池：如干电池 二次电池（可充电电池）： 铅蓄电池等 燃料电池：氢氧燃料电池 （负极） （正极） 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 1、干电池 其他干电池： 碱性锌-锰干电池、银-锌纽扣电池等 优点：携带方便 缺点：电量小，污染大 负极：Zn – 2e- = Zn2+ 一次性电池，放电后不能充电。内部氧化还原反应是不可逆的。 2、充电电池 （1）铅蓄电池 总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O 负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 优点：可反复使用 （实际仍有限） 缺点：污染大 又称二次电池，内部放电时所进行的氧化还原反应在充电时可以逆向进行。 （2）镍镉电池： Cd为负极NiO（OH）为正极，KOH为电解质。但Cd是致癌物质，废弃的电池如不回收，会严重污染环境。 （3）锂电池： 用锂作负极，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。 优点：质量轻、电压高、工效高和贮存寿命长。用途：用于电脑、照相机、手表、心脏起搏器上，及火箭、导弹等的动力电源。 3、新型燃料电池 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。能量转化率理论上可高达85%-90%（现在实际40%-60%）。 与干电池和蓄电池的主要差别在于反应物不是贮藏在电池内，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 Pt电极 H2 O2 氢氧燃料电池构造示意图 KOH 燃料电池的发展前景 有什么燃料可以代替氢气 总反应式 负极 正极 氢氧碱性燃料电池 电池名称 O2+2H2O+4e-=4OH- 2H2+4OH--4e-=4H2O 2H2+O2=2H2O 21世纪，燃料电池是一种广泛使用的电源 如果把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质溶液。 2H2—4e一=4H+ O2+4e一+4H+=2H2O 负极: 正极: （总反应式：2H2+O2===2H2O） 　C MnO2 Zn　 2MnO2　 2　 ZnCl2 Mn2O3　 H2O　 2　 Zn　 ③0.2　 NH4Cl 2 MnO2＋2NH4+＋2e－===Mn2O3＋H2O＋2NH3↑　 正极