化学能与电能第三课时.ppt

第二节 化学能与电能 第 三 课 时 二、发展中的化学电源 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 (1)干电池的构造是什么样的? (2)干电池的负极和正极分别是什么?电解质溶液又是什么? (3)干电池使用久了会发生什么现象? 思考题 1、干电池结构及电极反应原理 负极：Zn – 2e- = Zn2+ 正极：2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 总反应：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2 2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2 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 干电池 （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 干电池结构及电极反应原理 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 其他蓄电池：镍-镉蓄电池、银-锌蓄电池等 优点：可反复使用 缺点：污染大 2、铅蓄电池 强调:PbSO4 难溶与水 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。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.锂电池 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 使用燃料电池的汽车 Pt电极 H2 O2 氢氧燃料电池模拟 KOH 电池名称 氢氧碱性燃料电池 正极 负极 总反应式 有什么燃料可以代替氢气 燃料电池的发展前景 O2+2H2O+4e-=4OH- 2H2+4OH--4e-=4H2O 2H2O+O2=2H2O 21世纪，燃料电池是一种广泛使用的电源 填写表格 [例题] 今有2H2+O2====2H2O反应，构成燃料电池,KOH作电解质,则负极通的应是______， 正极通的应是_______, 电极反应式分别为: KOH O2 2H2+4OH一?4e一=4H2O O2+2H2O+4e一=4OH一 燃料电池电极反应式的书写 负极: 正极: H2 燃料电池的电极反应式书写 原电池电极反应式的书写 燃料电池的电极反应式书写规律: ①写出燃烧反应的化学方程式； ②根据电解液改写燃料电池总反应； ③写出负极的电极反应式(一般较简单); ④由燃料电池总反应减去负极的电极　反应式得正极的电极反应式。 变式： 如把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质溶液, 则电极反应式分别为: 2H2—4e一=4H+ O2+4e一+4H+=2H2O 燃料电池电极反应式的书写 负极: 正极: （总反应式：2H2+O2===2H2O） 废电池对环境的危害 电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。 上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中毒引起的。 减 少 污 染 节 约 资 源 小结：原电池原理的应用 ①制作化学电源 ②加快反应速率： 例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。 ③判断金属活动性的强弱 ④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀