第二节化学电源lh讲解.ppt

氢氧燃料电池 1、氢氧燃料电池 【优点】：能量转化率高，可持续使用，对环境友好 【用途】：宇宙飞船，应用前景广阔 总反应方程式 ： 2H2＋O2＝2H2O （-）Ni（多孔） KOH（溶液） NiO2 (+） 氢氧燃料电池在不同环境下： 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 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 固体燃料电池 介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O O2 + 4e-= 2O2－ 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 负极： 正极： 负极： 正极： 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 2、新型燃料电池 电池的发展方向 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。 第四章 电化学基础 第二节 化学电源 * 世界上第一块电池----伏打电池 这就是公元 1800 年，科学家伏打制造出的第一个电池。他把含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出最早的电池——伏打电池（伏打电堆） * 锌铜原电池工作原理 * 如何解决原电池存在的电流电压不稳定、 下降快、效率低的问题？ * 此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。 1836年丹尼尔改进后的伏打电池 * 1860 年，法国的雷克兰士发明了世界上广 受使用的电池（锌锰电池）的前身——锌锰“湿电池”（即碳锌电池）。 1887 年，英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。于是，干电池诞生了。 锂电池 干电池 叠层电池 纽扣电池 各类电池 知识点1：各类电池 ［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 碱性锌锰电池、锌银电池、铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池等。 广泛应用于通讯、交通、文化、办公及家用电子产品。高科技、军事、生产行业也有特殊应用。 阅读课本P74【思考】 ①目前化学电池主要分为哪几个大类？ 在性能等方面它们各有什么特点？ 产生电能的基本原理是什么？ ②化学电池与其他能源相比有哪些优点？ ③判断电池的优劣标准主要是什么？ 知识点2：化学电池 1)概念: 将化学能变成电能的装置 2)分类: ①一次电池又称不可充电电池——如：干电池 ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池 3)优点: 4)电池优劣的判断标准: ①能量转换效率高，供能稳定可靠。 ②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。 ③易维护，可在各种环境下工作。 ①比能量 ［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 ③电池的储存时间的长短 1、干电池(普通锌锰电池） 干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还 填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。电极总的反应式为： Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O 请写出各电极的电极反应: 一、