化学电源-PPT.pptx

化学电源化学电源1锂电池锂电池常见化学电源常见化学电源一、化学电源的种类1.一次电池（如干电池）一次电池（如干电池）:用过后不能复原用过后不能复原2.二次电池（如蓄电池）二次电池（如蓄电池）:充电后能继续使用充电后能继续使用3.燃料电池：将燃料和氧化剂中的化学能燃料电池：将燃料和氧化剂中的化学能直接、连续地转化为电能的发电装置。直接、连续地转化为电能的发电装置。1、干电池、干电池普通锌普通锌锰干电池锰干电池正极正极 石墨棒石墨棒负极负极锌筒锌筒电解质溶液电解质溶液调成糊状的氯化铵调成糊状的氯化铵碱性锌碱性锌锰干电池锰干电池电解液改成碱液电解液改成碱液负极改作锌粉负极改作锌粉主要反应：主要反应：负极：负极：Zn2e-=Zn2+正极：正极：2MnO2+2NH4+2e-=2MnO(OH)+2NH3Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+2MnO(OH)+2NH32、铅蓄电池、铅蓄电池正极正极 PbO2负极负极Pb电解质溶液电解质溶液稀硫酸稀硫酸又叫铅酸蓄电池又叫铅酸蓄电池主要反应：主要反应：负极：负极：Pb+SO42-2e-=PbSO4正极：正极：PbO2+SO42-+4H+2e-=PbSO4+2H2O总反应：总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O镍镍镉蓄电池可广泛用于收录机、电话机镉蓄电池可广泛用于收录机、电话机银银锌蓄电池是一种高能电池，体积小，质量轻锌蓄电池是一种高能电池，体积小，质量轻锂电池也是一种高能电池，体积小，质量轻锂电池也是一种高能电池，体积小，质量轻3、银锌纽扣电池、银锌纽扣电池正极正极负极负极电解质溶液电解质溶液Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag放电放电充电充电ZnZn2e-=Zn2+KOH溶液溶液Zn2e-+2OH-=Zn(OH)2Ag2OAg2O2e-+H2O=2Ag+2OH-4、镍氢电池、镍氢电池NiO(OH)+MHNiO+M+H2O放电放电充电充电正极正极负极负极MHNiO(OH)5、氢氧燃料电池、氢氧燃料电池极板为惰性电极极板为惰性电极KOH溶液为电解质溶液溶液为电解质溶液主要反应：主要反应：负极：负极：2H2+4OH-4e-=4H2O正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：2H2+O2=2H2O6、甲醇空气燃料电池、甲醇空气燃料电池2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O负极：负极：2CH3OH+16OH-12e-=12H2O+2CO32-正极：正极：3O2+6H2O+12e-=12OH-家庭小实验家庭小实验要点一、电极反应式、原电池反应式的书写要点一、电极反应式、原电池反应式的书写1电极反应式的书写电极反应式的书写(1)负极反应式的书写负极反应式的书写活泼金属作负极时，本身被氧化：活泼金属作负极时，本身被氧化：若若生生成成的的阳阳离离子子不不与与电电解解质质溶溶液液反反应应，可可直直接接写写成成产产物物为为金金属属阳阳离离子子，如如：Zn2e=Zn2，Cu2e=Cu2。若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，应写成若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，应写成“金属失电子的反应式金属失电子的反应式”与与“阳离子与电解阳离子与电解质溶质溶如：如：H2-O2(H2SO4)原电池，正极反应式为：原电池，正极反应式为：O24e4H=2H2O；H2O2(KOH)原电池，正极反应式为：原电池，正极反应式为：O24e2H2O=4OH。2原电池反应式的书写原电池反应式的书写两两电电极极反反应应式式，得得失失电电子子数数相相等等时时，将将两两电电极极反反应应式式相加即得原电池反应式。相加即得原电池反应式。特特别别提提醒醒：在在正正极极上上，若若是是电电解解质质溶溶液液中中的的某某种种离离子子被被还还原原，无无论论该该离离子子是是强强电电解解质质提提供供的的，还还是是弱弱电电解解质质提提供供的的，一一律律写写离离子子符符号号；而而在在原原电电池池反反应应中中，要要遵遵循循离离子子方方程程式式的的书书写写规规则则，只只有有易易溶溶的的强强电电解解质质用用离子符号表示。离子符号表示。要点要点2、燃料电池、燃料电池燃燃料料电电池池中中通通燃燃料料的的一一极极作作负负极极，通通O2的的一一极极作作正正极极，常常见见的的有有CH4、CH3OH、C2H6、H2等燃料电池。等燃料电池。例例：如如图图所所示示，可可形形成成氢氢氧氧燃燃料料电电池池。通通常常氢氢氧氧燃燃料料电电池池有有酸酸式式(当当电电解解质质溶溶液液为为H2SO4溶溶液液时时)和和碱碱式式当当电电解解质质溶溶液液为为NaOH(aq)或或KOH(aq)时时两种。试回答下列问题：两种。试回答下列问题：氢氧燃料电池示意图氢氧燃料电池示意图(1)酸式电池的电极反应：酸式电池的电极反应：负极负极_，正极，正极_；电池总反应：电池总反应：_；电解质溶液；电解质溶液pH的变化的变化_(填填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”)。(2)碱式电池的电极反应：碱式电池的电极反应：负极负极_，正极正极_；电池总反应：电池总反应：_；电解质溶液；电解质溶液pH的变化的变化_(填填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”)。2H24e=4HO24e4H=2H2O 2H2O2=2H2O 变大变大O24e 2H2O=4OH 2H24e4OH=4H2O 2H2O2=2H2O 变变小小【解解析析】燃燃料料电电池池所所用用的的介介质质不不同同，相相应应的的电电极极反反应应就就不不同同；但但无无论论如如何何书书写写，两两电电极极反反应应相相叠叠加加始始终终等等于于燃燃料料的的燃燃烧烧反反应应。这这也也是是验验证证电电极极反应是否正确的一种方法。反应是否正确的一种方法。(1)正正极极上上，O2得得电电子子变变为为O2，溶溶液液中中O2不不能能单单独独存存在在，酸酸性性条条件件下下与与H结结合合生生成成H2O。负负极极上上，H2失失电电子子变变为为H，H进进入入电电解解质质溶溶液液。电电池池总总反反应应为为H2在在O2中中燃燃烧烧的的反反应应，由由于于有有水水生成，溶液将逐渐变稀，故生成，溶液将逐渐变稀，故pH增大。增大。(2)正正极极上上，O2得得电电子子变变为为O2，溶溶液液中中O2不不能能单单独独存存在在，碱碱性性条条件件下下与与H2O分分子子结结合合生生成成OH；负负极极上上，H2失失去去电电子子变变为为H，碱碱性性条条件件下下H不不能大量存在，与能大量存在，与OH结合生成水。结合生成水。电电池池总总反反应应也也是是H2在在O2中中的的燃燃烧烧反反应应。同同样样，由由于有水生成，于有水生成，c(OH)变小，变小，pH变小变小【答答案案】(1)2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O变大变大(2)2H2 4e 4OH=4H2O O2 4e2H2O=4OH2H2O2=2H2O变小变小 1 1、微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种、微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是银锌电池，其电极分别是AgAg2 2O O和和Zn,Zn,电解质溶液为电解质溶液为KOH,KOH,电极反应则为电极反应则为:Zn+2OH Zn+2OH-2e-2e-=ZnO+H=ZnO+H2 2O;O;Ag Ag2 2O+HO+H2 2O+2eO+2e-=2Ag+2OH=2Ag+2OH-根据上述反应式根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是判断下列叙述中正确的是()A A、在使用过程中，电池负极区溶液的在使用过程中，电池负极区溶液的pHpH减小减小 B B、使用过程中，电子由使用过程中，电子由AgAg2 2O O极经外电路流向极经外电路流向ZnZn极极 C C、ZnZn是负极，是负极，AgAg2 2O O是正极是正极 D D、ZnZn电极发生还原反应，电极发生还原反应，AgAg2 2O O电极发生氧化反应电极发生氧化反应巩固练习AC 2 2、电电瓶瓶车车所所用用电电池池一一般般为为铅铅蓄蓄电电池池，这这是是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H+2SO42-2PbSO4+2H2O则下列说法正确的是：则下列说法正确的是：A放电时：电子流动方向由放电时：电子流动方向由B到到AB放电时：正极反应是放电时：正极反应是Pb-2e-+SO42-=PbSO4C充电时：充电时：铅蓄电池的负极应与充电铅蓄电池的负极应与充电 器电源的正极相连器电源的正极相连D充电时：阳极反应是充电时：阳极反应是PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+3 3、据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气、据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，其电池反应为：以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，其电池反应为：2 2CHCH3 3OHOH3O3O2 24OH4OH 2CO 2CO3 32 26H6H2 2O O则下列说法错误的是（则下列说法错误的是（）A A放电时放电时CHCH3 3OHOH参与反应的电极为正极参与反应的电极为正极B B充电时电解质溶液的充电时电解质溶液的pHpH逐渐增大逐渐增大 C C放电时负极的电极反应为：放电时负极的电极反应为：CH CH3 3OHOH6e6e8OH8OHCOCO3 32 26H6H2 2O OD D充电时每生成充电时每生成1 1 mol CHmol CH3 3OHOH转移转移6 6 molmol电子电子