常见的化学电源概要.ppt

1．了解化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能的实际意义。 2．了解常见的一次电池、二次电池和燃料电池。 3．了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。 若把氢氧化钾换成硫酸,电极反应式又该如何呢？ 酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+ 正极： O2+4H++4e-==2H2O 总反应：2H2+O2==2H2O 若将上述电池的电解液换成一种特殊的固体电解质固体氧化锆—氧化钇 ，O2-可以在其中自由移动并通过。请写出电池的电极反应式和总反应式。 若将上述燃料电池中的燃料换成甲烷，电解质是稀硫酸。请写出电极反应式和总反应式。 总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O 正极：2O2+8e-+8H+=4H2O 负极：CH4-8e-+ 2H2O =CO2+ 8H+ 若将上述甲烷燃料电池的电解质换成稀氢氧化钾呢。请写出电极反应式和总反应式。 总反应式：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 正极：2O2+8e-+4H2O=8OH- 负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O * 第二单元 化学能与电能的转化 常见的化学电源 用途广泛的电池 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 用于汽车的铅蓄电池 一、分类: ①一次电池又称不可充电电池——干电池 ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池——氢氧燃料电池 常见的化学电源 银锌钮扣电池 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH)2 总反应：Zn+Ag2O + H2O = Zn(OH)2 +2Ag 二、一次电池 电极材料：氧化银加石墨 金属锌 电解质溶液：强碱氢氧化钾。 试着写出电极反应式 价格昂贵，使用寿命较短 。 一次电池 普通干电池 电极材料：锌粉、铜钉、 MnO2、C 电解质溶液：KOH溶液 电极总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极： 正极： 使用方便、性能优良，贮存期长 。多数只能一次使用，不能充电；价格较贵。 原电池电极方程式的书写 1、写出总化学反应方程式（离子反应改写成离子方程式） 2、分析氧化还原反应中的氧化剂，还原剂，进而分析正负极。 3、写出较简单一极的电极反应式 4、总反应式—较简单一极的电极反应式=另一极的反应式 二次电池 铅蓄电池 电极材料：用填满海绵状铅的铅板，填满二氧化铅的铅板。其中活性物质是二氧化铅(PbO2)，呈深棕色；海绵状纯铅(Pb)，呈青灰色。 电解质溶液：并用1.28％的稀硫酸作电解质。 Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O 请思考电极反应式？ Pb + SO42- -2e- =PbSO4 正极： PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O 氧化反应 还原反应 负极： 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 铅蓄电池 负极 正极 Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O 思考：放电过程中，溶液的PH值如何变化？ 缺点： 比能量低、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 其它二次电池 镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池、锂离子电池…… 铅蓄电池 燃料电池 燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应，将化学能直接转换成电能的化学电源。（氢气、甲烷、肼、甲醇、氨等燃料电池……） 氢氧燃料电池 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH- 总反应: 2H2+O2==2H2O 电解质溶液：KOH溶液 燃料做负极，助燃剂氧气为正极 负极： 2H2-4e-+2O2-==2H2O 正极： O2+4e-==2O2- 总反应：2H2+O2==2H2O 思考：对比三幅图，从图中能看出介质吗？ 怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？ 书写步骤： 1、写出燃烧反应； 2、根据电解液改写燃料电池总反应； 3、写出正极的电极反应式(一般较简单); 正极反应一般为： ①酸性介质 O2+4H++4e－=2H2O ②碱性介质 O2+2H2O+4e－=4OH－ 4、由燃料电池总反应减去正极的电极反应式 得负极的电极反应式。 其它常见化学电源的电极反应式也可据此写出 ①氧