人教版化学选修4第四章第二节《化学电源》ppt课件

第四章电化学基础第四章电化学基础第第2节化学电源节化学电源 第四章电化学基础第第四章电化学基础第2节化学电源节化学电源 1一、化学电池一、化学电池化学电池是将化学能转变成电能的装置化学电池是将化学能转变成电能的装置。1 1分类分类 化学电池化学电池一次电池一次电池二二次电池次电池燃料燃料电池电池2 2优点优点(1)(1)能能量转化效率量转化效率较高较高，供能稳定可靠。，供能稳定可靠。(2)(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和可以制成各种形状和大小、不同容量和电压电压的电池的电池 及电池组及电池组。(3)(3)使用方便，易于维护。使用方便，易于维护。一、一、化学电化学电池池1分分类类 一次一次电电池二次池二次电电池池23 3判断电池优劣的主要标准判断电池优劣的主要标准(1)(1)比能量：即单位质量和单位体积所比能量：即单位质量和单位体积所能能 输输出电能出电能的的多少，单位多少，单位(Ah)/(Ah)/kgkg、(Ah)/Ah)/L L或或(Wh)/Wh)/kgkg、(Wh)/L(Wh)/L。(2)(2)比功率：即单位质量或单位体积所比功率：即单位质量或单位体积所能能 输输出功率出功率的的大小，单位大小，单位W/kgW/kg或或W/LW/L。(3)(3)电电池储存时间池储存时间的的长短。长短。随堂练习：随堂练习：1.P501.P50：练一练：练一练1 1 2 2.课时作业（十八）：课时作业（十八）：3 33判断判断电电池池优优劣的主要劣的主要标标准随堂准随堂练习练习：1.P50：练练一一练练1 3二二、一次电池一次电池(1)(1)基本基本构造构造1 1碱性锌锰电池碱性锌锰电池 (2)(2)组成组成正极正极：MnOMnO2 2；负极；负极:Zn:Zn；电解质；电解质：KOHKOH(3)(3)工作工作原理原理ZnZn2OH2OH2e2e=Zn(OH)=Zn(OH)2 22MnO2MnO2 22e2e2H2H2 2O O=2MnOOH=2MnOOH2OH2OH(4)(4)特点：碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比特点：碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和可储存时间均有提高，适用于大电流和连续放电。能量和可储存时间均有提高，适用于大电流和连续放电。随堂练习：随堂练习：3 3.课本课本P78P78：1 4.1 4.课时作业（十八）：课时作业（十八）：5 5总反应总反应：ZnZn2MnO2MnO2 22H2H2 2O O=2MnOOH=2MnOOHZn(OH)Zn(OH)2 2负极负极：正极：正极：二、一次二、一次电电池池(1)基基本构造本构造1碱性碱性锌锰锌锰电电池池(2)组组成正极：成正极：42 2锌银电池锌银电池(1)(1)基本构造基本构造(2)(2)组成组成负极负极：ZnZn；正极正极：AgAg2 2O O；电解质电解质：KOHKOH(4)4)特点：比能量大，电压稳定，储存时间长，适用于特点：比能量大，电压稳定，储存时间长，适用于小电流连续放电。小电流连续放电。(3)(3)工作原理工作原理ZnZn2OH2OH2e2e=Zn(OH)=Zn(OH)2 2AgAg2 2O O2e2eH H2 2O=2AgO=2Ag2OH2OH随堂练习：随堂练习：5.5.课时作业（十八）：课时作业（十八）：4 4 6 6.课时作业（十八）：课时作业（十八）：1111总反应：总反应：ZnZnAgAg2 2O OH H2 2O O=Zn(OH)=Zn(OH)2 22Ag2Ag负极：负极：正极：正极：2锌银锌银电电池池(1)基基本构造本构造(2)组组成成负负极：极：Zn；正极：；正极：Ag253 3锂电池锂电池(1)(1)基本基本组成组成 负极负极：Li Li 正极正极：MnOMnO2 2、CuOCuO、FeSFeS2 2等等 电解质电解质溶液（非水溶液（非水溶剂溶剂）(2)特点：比能量高、电压高、工作温度宽，储存时间长。特点：比能量高、电压高、工作温度宽，储存时间长。【讨论讨论】为什么锂电池不能使用电解质的水溶液为什么锂电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。？请用化学方程式表示其原因。2Li2Li2H2H2 2O=2LiOHO=2LiOHH H2 2随堂练习：随堂练习：7 7.课时作业（十八）：课时作业（十八）：1515（3 3）3锂锂电电池池(1)基基本本组组成成(2)特点：比能量特点：比能量高高、电电压压高高、工、工作作温温6三、二次电池三、二次电池1 1铅蓄电池的构造铅蓄电池的构造PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 22e2e=PbSO=PbSO4 42H2H2 2O O 2 2铅蓄电池的工作铅蓄电池的工作原理原理PbPbPbOPbO2 22H2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 42H2H2 2O O放电放电充电充电PbPbSOSO4 42 22e2e=PbSOPbSO4 4(2)(2)充电充电时时阴极阴极2PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O2e2e=PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 2发发生还原生还原反应反应发发生氧化生氧化反应反应阳极阳极PbSOPbSO4 42e2e=Pb=Pb SO SO4 42 2发生氧化反应的电极叫做发生氧化反应的电极叫做阳极:随堂练习：8.P51练一练3 9.课本P78：2 10.课时作业（十八）：9与原电池的正极相连。与原电池的负极相连；电化学上常把电化学上常把发生发生还原反应的电极叫做还原反应的电极叫做阴极:(1)(1)放电时放电时负极：负极：正极：正极：三、二次三、二次电电池池1铅铅蓄蓄电电池的构造池的构造PbO24HSO427四、燃料电池四、燃料电池1 1燃料电池的工作原理燃料电池的工作原理(1)(1)连续连续地地将燃料和氧化剂将燃料和氧化剂的的化学能直接转换成电能。化学能直接转换成电能。(2 2)电极材料电极材料本身本身不参与氧化还原反应。不参与氧化还原反应。(3)(3)工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上上 不断不断地地进行反应进行反应，生成物不断地被排除，生成物不断地被排除。2 2燃料电池的优点燃料电池的优点(1)(1)能量转化率高能量转化率高。燃料电池。燃料电池的能量转化率的能量转化率超超过过80%80%，远远高高 于于普通燃烧过程普通燃烧过程(能量能量转换率转换率仅仅30%30%多多)。(2)(2)污染小。污染小。四四、燃料、燃料电电池池1燃料燃料电电池的工池的工作作原理原理2燃料燃料电电池的池的优优点点82 2氢氧燃料电池氢氧燃料电池(1)(1)构造构造 如如图所示以图所示以H H2 2为燃料，为燃料，O O2 2为氧化剂为氧化剂，铂铂作电极，使用酸性电解质。在作电极，使用酸性电解质。在负负 极极室室通通入入H H2 2，在正极室在正极室通通入入O O2 2。(2)(2)工作工作原理原理2H2H2 2O O2 2=2H2H2 2O OO O2 24H4H4e4e=2H2H2 2O O2H2H2 24e4e=4H=4H总反应：总反应：正极：正极：负极：负极：随堂练习：随堂练习：11.11.课时作业（十八）：课时作业（十八）：1616（1 1）（）（2 2）（）（3 3）2氢氢氧燃料氧燃料电电池池(1)构造构造(2)工工作作原理原理2H2O2=29作业：课时作业：课时作业（十八）作业（十八）作业作业：课时作业（十八）课时作业（十八）谢谢谢谢大家！大家！10