高中化学第二章化学反应与能量2.2.2发展中的化学电源.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,发展中化学电源,第1页,复习：原电池工作原理,1,、组成条件,1,）活泼性不一样两电极,2,）电解质溶液,3,）形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液,4,）自发,氧化还原反应,(,本质条件,),2,、工作原理,：,正极反应：得到电子 （还原反应）,负极反应：失去电子 （氧化反应）,3,、离子移动方向：,阳离子移向带负电正极；,阴离子移向带正电负极。,第2页,二、发展中化学电源,干电池,碱性电池,蓄电池锂离子电池,燃料电池,第3页,问：书本中对化学电池怎样分类？举出各类电池详细电池名称。,化学电池,分类：,干电池,充电电池,燃料电池,锌锰电池、碱性锌锰电池,铅蓄电池、镍镉电池、锂电池,氢氧燃料电池、甲烷燃料电池,第4页,负极（,Zn,）：,Zn,-,2e,-,=Zn,2+,电极反应：,锌锰干电池,1,、干电池（一次电池）,第5页,改进后优点：电流稳定，放电容量、时间增大几倍，,不会气涨或漏液。,改进方法：将电池内电解质,NH,4,Cl,换成湿,KOH,，,并在结构上作了改进，制成碱性锌锰电池。,缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液,锌锰电池有什么缺点？怎样改进？,碱性锌锰干电池,:,负极Zn+2OH,-,-2e,-,Zn(OH),2,正极：,2MnO,2,+H,2,O+2e,-,Mn,2,O,3,+2OH,-,总反应：,Zn+2MnO,2,+H,2,O,Zn(OH),2,+Mn,2,O,3,第6页,伴随用电器朝着,小型化、多功效化发,展要求，对电池,发展也提出了小型化、,多功效化发展要求。,体积小、性能好碱性锌锰电池应运而生。这类电池主要特征是电解液由原来中性变为离子导电性更加好碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大幅度提升。,第7页,1.,平时电池应存放在,干燥、通风地方,，防止潮湿和阳光照射，且保留时间不宜过长。长久存放会因外界原因影响（如潮湿、尘埃等）以及内部本身迟缓化学反应而自行消耗，造成电能下降。,2.,电池电能耗尽时应及时更换，,不要将废电池留在电器内,，以防电池中电解液溢出，腐蚀电器。较长时间不用时，也应将电池从电器电池仓中取出另外存放。,3.,使用多节电池电器，,更换电池时，应全部更换,，不可留下部分旧电池与新电池混用，因为电池用旧后，其内阻较大，新旧电池混用时，旧电池实际上不能起电源作用，却相当于在电路上串联了一个电阻，加速了新电池电能消耗。,锌锰干电池使用和保留是应注意什么？,第8页,一次电池用过之后,不能复原,，因为一次电池中氧化还原反应是不可逆，放完电之后就不能再使用。,二次电池充电后能继续使用，二次电池中,氧化还原反应是可逆,，它在放电时所进行氧化还原反应，在充电时能够逆向进行，使生成物恢复原状。,一次电池和二次电池用何区分？原因何在？,第9页,2.,充电电池：,充电电池又称 ，能够重复使用至一定周期。,1,）铅蓄电池：,最早使用充电电池,，,在,正极板,上有一层棕褐色,PbO,2,，,负极板,是海绵状,金属铅,，,两极均浸入硫酸溶中。,二次电池,已知铅蓄电池两个极板发生氧化还原反应，材料分别为,PbO,2,和,金属铅,，两极均浸入硫酸溶中。试分析充放电时化合价怎样改变。,第10页,铅蓄电池：,第11页,2,）镍镉充电电池,：它是一个体积少，含有残留性记忆充电电池，可重复使用,500,次以上。它以,Cd为负极，,NiO(OH),为正极，,KOH,为电解 质。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。,但镉是重金属离子，致癌，会严重污染环境,。,3,）锂离子电池,：它是新一代可充电,绿色电池,，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器主流。,第12页,锂电池,锂是密度最小金属，用锂作为电池负极，跟用相同质量其它金属作负极相比较，使用寿命大大延长。,第13页,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，不停从外界输入，同时将电极反应产物不停排出电池,高效、环境友好,它电极材料普通为活性电极，含有很强催化活性，如铂电极，活性炭电极等。,3,、燃料电池,第14页,3,、燃料电池,氢氧燃料电池,是一个,连续地,将燃料和氧化剂反应化学能转换成电能化学电池。能源利用率高、环境保护。,总反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,正极：,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,负极：,2H,2,-4e,-,=4H,+,可供选择燃料很多，如氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态燃料,总反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,正极：,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,负极：,2H,2,+4OH,-,-4e,-,=4H,2,O,(,碱,性电解质,),(,酸,性电解质,),第15页,燃料电池优点突出，是当前各国努力开发新型电池之一。在一些领域已经投入使用或正在进行投入使用试验阶段。,3,燃料电池,第16页,减 少 污 染,节 约 资 源,第17页,例,1969,年美国,“,阿波罗,11,号,”,登月成功。飞船上使用氢氧燃料电池是一个新型化学电池，其结构如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。,a,是,极，,b,是,极,负,正,KOH,溶液,H,2,O,2,H,2,O,a b,第18页,1.,干电池与充电电池本质区分在于：,；而燃料电池与干电池或蓄电池主要差异在于,。,内部氧化还原反应是否可逆,反应是否能连续进行,2.,科学工作者为心脏病人设计心脏起搏器电池是以,Pt,和,Zn,为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度溶解氧和,Zn,2+,进行工作，回答以下问题,（,1,）负极材料是,_,电极反应式是,_,（,2,）正极材料是,_,电极反应式是,_,Zn,2Zn-4e,-,=2Zn,2+,Pt,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,第19页,