原电池原理及应用.ppt

* 原电池工作原理 第3课时 常见原电池的负极一般是： 相对 的金属，发生 变化、 流出、电极 ； 正极一般是：相对 的金属， 发生 变化、 流出、电极 。 活泼 氧化反应 电子 减轻或变细 不活泼 还原反应 电流 有气泡或变粗 负极（锌筒） ：Zn-2e-=Zn 2+ 正极（石墨） ： 2NH4+ +2e-= 2NH3↑+ 2H2↑ 总反应：Zn+2NH4+=Zn 2++2NH3↑+2H2↑ 1）、锌-锰干电池(酸性） 一、常见的化学电源 1、分类：根据原电池原理，人们设计、生产的电 池可分为 、 和 。 一次电池 二次电池 燃料电池 2、一次电池：发生 的物质大部分消耗后， 氧化还原反应 不能再使用 负极--Zn 正极—MnO2 电池反应： 电解质： KOH Zn + 2OH- - 2e- = ZnO+H2O MnO2+2H2O+2e-=Mn(OH)2+2OH- Zn+MnO2+H2O=Mn(OH)2+ZnO ［思考］该电池的正负极材料和电解质？ 碱性锌锰电池的优点： 电流稳定，放电容量、时间比干电池增大几倍，不会气涨或漏液。 2)碱性锌-锰干电池 铅蓄电池 负极Pb：Pb+ SO42- -2e- = PbSO4 正极PbO2：PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O 总反应： 3、二次电池： 可重复使用的电池如 铅蓄电池（电瓶）等。 当电池充电时，就是通以 ， 铅板（原电池的 极）与电源 极 相连；二氧化铅板（原电池的 极） 与电源 极相连。在充电过程中， 上述电极反应都 进行。 直流电 负 负 正 正 同时 电极: Pt制作的惰性电极 电解质溶液: KOH溶液 负极: 2H2 - 4e- + 4OH- ＝4H2O 正极: O2 + 2H2O + 4e- ＝4OH- 总反应：2H2+ O2＝2H2O 拓展创新 氢氧燃料电池 若为酸性介质，试写出电极反应式？ 思考: 负极：2H2 - 4e- ＝ 4H+ 正极: O2+ 4H+ + 4e- ＝ 2H2O 5）新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/ （1）定义：利用 和 之间的氧化还 原反应，将化学能转化为电能。 燃料 氧化剂 例：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ， 此时电池内总的反应式 。 KOH溶液 CH4 O2 H2O a b CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 燃料电池优点： 能量转化效率高，排放的废弃物少和运行时噪音小等 例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为____________，则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为__________________，则其负极反应可表示为_________________________ 。 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O O2+2H2O+4e-=4OH- 例2：有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ） ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②负极上CH4失去电子，电极反应式： CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O ③负极上是O2获得电子，电极反应式为： O2+2H2O+4e-=4OH- ④电池放电后，溶液PH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ A *