第二节化学能与电能第二课时上课.ppt

化学能与电能 第二课时 复习回忆 1、简述原电池的工作原理； 氧化还原反应中，还原剂和氧化剂之间通过外电路间接地进行电子转移： ①在负极,物质失去电子发生氧化反应； ②电子通过导体经外电路由负极传导至正极； ③在正极,物质得到电子发生还原反应； ④电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 2、原电池组成条件 ① 两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极，其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。 ② 电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应） ③ 形成闭合回路 ④ 能自发地发生氧化还原反应 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。 银锌电池 Zn为负极, Ag2O为正极 电解液: KOH溶液 电极反应式: 负极:Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2 正极:Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－ 总反应式: Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 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 镍镉电池 镍镉电池（Ni-Cd，Nickel-Batteries）：镍镉电池是最早应用于手机等设备的电池种类，它具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单。镍镉电池最致命的缺点是，在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短。此外，镉是有毒的，因而镍镉电池不利于生态环境的保护。众多的缺点使得镍镉电池已基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。 镍氢电池 镍氢电池（Ni-MH Batteries）：镍氢电池是早期的镍镉电池的替代产品，它是目前最环保的电池，不再使用有毒的镉，可以消除重金属元素对环境带来的污染问题。镍氢电池具有较大的能量密度比，这意味着可以在不为数码设备增加额外重量的情况下，使用镍氢电池能有效地延长设备的工作时间。同时镍氢电池在电学特性方面与镍镉电池亦基本相似，在实际应用时完全可以替代镍镉电池，而不需要对设备进行任何改造。镍氢电池另一个优点是：大大减小了镍镉