第二课时发展中的化学电源全解课件

原电池原电池发生发生失失电子电子的的氧化反应氧化反应发生发生得得电子电子的的还原反应还原反应原原 电电 池池 原原 理理2021/3/11化学能与电能（二）化学能与电能（二）2021/3/121 1、干电池、干电池锌锰干电池是锌锰干电池是最早最早进入市场进入市场的实用电池的实用电池（1）普通锌锰干电池普通锌锰干电池优点：制作简单、价格便宜。优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。缺点：放电时间短，电压下降快。2021/3/13锌锰电池电极反应：锌锰电池电极反应：负极：负极：正极：正极：Zn2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2总反应：总反应：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H22021/3/14 锌锌-锰干电池在使用过程中，锌会逐渐溶解，锰干电池在使用过程中，锌会逐渐溶解，锌外壳变薄，最后内部的锌外壳变薄，最后内部的糊状电解质泄露出来糊状电解质泄露出来，对，对电器腐蚀。电器腐蚀。P42【思考与交流思考与交流】为什么锌锰干电池放置过久会失效？为什么锌锰干电池放置过久会失效？2021/3/15（2）碱性干电池）碱性干电池碱性电池碱性电池是个人是个人音响音响、照相机照相机等地首选等地首选电源电源。碱性电池碱性电池电解液电解液:酸性酸性 NH4Cl碱性碱性KOH（离子导电性更好）（离子导电性更好）负极：锌片负极：锌片锌粉（反应面积成锌粉（反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高）倍增长，使放电电流大幅度提高）优点：优点：能量和储存时间有所能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续提高，适用于大电流和连续放电放电2021/3/161下列有关电池叙述正确的是下列有关电池叙述正确的是A水果电池是高效环保的家用电池水果电池是高效环保的家用电池B锌锰干电池是一种常用的二次电池锌锰干电池是一种常用的二次电池C锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极D锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄D2021/3/172.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份额，这类电池广泛地应用于各种小型用电器额，这类电池广泛地应用于各种小型用电器(如如照相机照相机.收音机等收音机等)中。有一种新型的锌锰电池就中。有一种新型的锌锰电池就是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中正确的改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中正确的是是()A.由于碱性物质的存在，这种电池的缺点是容易漏由于碱性物质的存在，这种电池的缺点是容易漏液失效液失效B.这种电池较传统锌锰电池使用寿命长这种电池较传统锌锰电池使用寿命长C.这种电池的电解质由传统的这种电池的电解质由传统的KOH改进为改进为NH4ClD.这种电池的电解质由传统的这种电池的电解质由传统的NH4Cl改进为改进为KOHBD2021/3/183.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和和ZnCl2作电解质作电解质(其中加入其中加入MnO2氧化吸收氧化吸收H2)，电极反应可简化为：电极反应可简化为：Zn2-Zn2+；2NH4+2e-2NH3H2(NH3再用于结合再用于结合Zn2+。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是根据上述叙述判断下列说法中正确的是()A、Zn为正极，碳为负极 B、Zn为负极，碳为正极C、工作时电子由碳极经外电路流向Zn极 D、电池工作时正极发生氧化反应 B2021/3/192 2、充电电池、充电电池2 2、充电电池：、充电电池：、充电电池：、充电电池：氧化还原反应在氧化还原反应在氧化还原反应在氧化还原反应在充电充电充电充电时可以时可以时可以时可以逆向逆向逆向逆向进行。进行。进行。进行。1 1、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。手机专用电池手机专用电池摄摄像像机机专专用用电电池池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池化学能化学能放电放电充电充电电能电能2021/3/110用途：用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还广泛用于国防、生产、生活等领域。广泛用于国防、生产、生活等领域。铅蓄电池：铅蓄电池：铅蓄电池：铅蓄电池：最早最早最早最早使用的充电电池。使用的充电电池。使用的充电电池。使用的充电电池。（1）铅蓄电池）铅蓄电池特点：特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再次充电使用。次充电使用。2021/3/111铅蓄电池：铅蓄电池：放电时放电时:正极材料是正极材料是负极材料是负极材料是，电解质是，电解质是。PbO2PbH2SO4负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Pb+SOPb+SO4 42-2-2e2e-PbSOPbSO4 4PbOPbO2 2+4H+4H+SO+SO4 42-2-+2e+2e-PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2OO PbO PbO PbO PbO2 2 2 2+Pb+2H+Pb+2H+Pb+2H+Pb+2H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 2PbSO2PbSO2PbSO2PbSO4 4 4 4+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O O O O放电放电放电放电充电充电充电充电2021/3/112 镍镉充电电池：镍镉充电电池：镍镉充电电池：镍镉充电电池：负极：负极：负极：负极：正极：正极：正极：正极：电解质：电解质：电解质：电解质：优缺点：优缺点：优缺点：优缺点：应用：应用：应用：应用：CdNiO(OH)KOH具有残留性记忆，可重复使用具有残留性记忆，可重复使用500次以上，体积小；次以上，体积小；但但镉有致癌作用镉有致癌作用,如不回收，会产生严重污染如不回收，会产生严重污染广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等电动剃须刀等镍镍镉镉电电池池镉有致癌作用，有被镉有致癌作用，有被镍氢电池镍氢电池取代的趋势。取代的趋势。2021/3/113锂离子电池锂离子电池锂离子电池是新一代可充电的锂离子电池是新一代可充电的锂离子电池是新一代可充电的锂离子电池是新一代可充电的绿色电池绿色电池。特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。用途：用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、心脏起搏器心脏起搏器心脏起搏器心脏起搏器等低功耗电器的主流。等低功耗电器的主流。等低功耗电器的主流。等低功耗电器的主流。笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池2021/3/114 锂电池（有机溶剂电解液）负极：2Li-2e=2Li+正极：I2+2e=2I总反应：2Li+I2=2LiI 跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。发展中的电池2021/3/1154.下列电池中不属于二次电池的是下列电池中不属于二次电池的是()A.碱性锌锰电池碱性锌锰电池B.铅蓄电池铅蓄电池C.镍镉电池镍镉电池D.锂离子电池锂离子电池5.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞防止电池中汞.镉和铅等重金属离子对土壤和水镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极回收其中石墨电极BA2021/3/1166.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：应为：2Zn+O22ZnO，原料为锌粒，原料为锌粒.电解质和空气，电解质和空气，则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是()A.锌为正极，空气进入负极反应锌为正极，空气进入负极反应B.负极反应为负极反应为Zn2e-Zn2+C.正极发生氧化反应正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸电解液肯定不是强酸BD2021/3/1177.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A、Li是正极，电极反应为是正极，电极反应为Lie-=Li+B、Li是负极，电极反应为是负极，电极反应为Lie-=Li+C、Li是负极，电极反应为是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2D、Li是负极，电极反应为是负极，电极反应为Li2e-=Li2+B B2021/3/118 电池中含有大量的电池中含有大量的重金属重金属如锌、铅、镉、汞、如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一节纽锰等。据专家测试，一节纽扣电池能污染扣电池能污染6060万升水；一万升水；一节一号电池烂在地里，能使节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价一平方米的土地失去利用价值。若将废旧电池混入生活值。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，渗出的重金垃圾一起填埋，渗出的重金属物质就会渗透土壤、污染属物质就会渗透土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农地下水，进而进入鱼类、农作物等，破坏人类的生存环作物等，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康，境，间接威胁到人类的健康，有的还能致癌。所以我们不有的还能致癌。所以我们不要乱扔电池，要及时回收。要乱扔电池，要及时回收。废旧电池的回收利用废旧电池的回收利用2021/3/1193 3、燃料电池、燃料电池高效、环境友好的化学电池高效、环境友好的化学电池它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，铂电极，活性炭电极活性炭电极等。等。(例如：例如：H2和和O2的燃料电池，的燃料电池，CH4和和O2的燃料电池的燃料电池)燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。能的化学电池。小型高性能燃料小型高性能燃料电池电池2021/3/120氢氧燃料电池工作原理：氢氧燃料电池工作原理：总反应：2H2+O2=2H2 O通入的气体在电极表面放电，电池只是作为一个反应器。通入的气体在电极表面放电，电池只是作为一个反应器。与其它电池区别：反应物不是储存在电池内。与其它电池区别：反应物不是储存在电池内。用途：氢氧燃料电池目前已应用于航天、军事通讯、氢氧燃料电池目前已应用于航天、军事通讯、电视中继站等领域电视中继站等领域 2021/3/121 燃料电池H H2 2O O2 2负极H2：H2-2e-=2H+正极O2：O O2+2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：O2+2H2 =2H2 OH H+OHOH-H H2 2O O2021/3/122介质介质电池反应：电池反应：2H2+=2H2O酸性酸性（H2SO4）负极负极正极正极中性中性负极负极正极正极碱性碱性（KOH）负极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+4e-+2H2O=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4e-+4H+=4H2O2H2-4e-+4OH-=4H2O O2+4e-+2H2O=4OH-*氢氧燃料电池的电极反应氢氧燃料电池的电极反应一定要会判断：酸性有一定要会判断：酸性有H+(肯定没肯定没OH-）；碱性有碱性有OH-(肯定没肯定没 H+）2021/3/123甲烷氧气燃料电池甲烷氧气燃料电池该该电电池池用用铂铂片片插插入入KOH溶溶液液中中作作电电极极，在在两两极极上分别通甲烷和氧气上分别通甲烷和氧气 负极：负极：正极：正极：放电总反应式：放电总反应式：CH4+10OH8e=CO32+7H2O2O2+4H2O+8e=8OHCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O2021/3/1249下列化学电池不易造成环境污染的是下列化学电池不易造成环境污染的是A氢氧燃料电池氢氧燃料电池B锌锰电池锌锰电池C镍镉电池镍镉电池D铅蓄电池铅蓄电池A10.阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反应为：应为：2H24OH-4H2O4e-，O22H2O4e-4OH-。在负极上发生反应的物质是在负极上发生反应的物质是正极发生的是正极发生的是.(填氧化或还原填氧化或还原)反应反应.H2 还原还原2021/3/125KOH溶液溶液H2O2H2Oa b1111：19691969年美国年美国“阿波罗阿波罗1111号号”登登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。电极表面放电。1 1、a a是是 极，极，b b是是 极极2、外电路电子流向：、外电路电子流向：负负正正 ab2021/3/12612氢氧燃料电池已用于航天飞机。以氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下：为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下：2H24OH-4e-=4H2OO22H2O4e-=4OH-下列说法错误的是下列说法错误的是A氢气通入正极，氧气通入负极氢气通入正极，氧气通入负极B燃料电池的能量转化率不能达到燃料电池的能量转化率不能达到100%C供电时的总反应为：供电时的总反应为：2H2O2=2H2OD产物为无污染的水，属于环境友好电池产物为无污染的水，属于环境友好电池A2021/3/12713（07年广东）科学家近年来研制出一种新型细菌年广东）科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：为：A.H22OH2H2O2e B.O24H4e2H2O C.H22H2e D.O22H2O4e4OHC2021/3/128Al空气空气海水电池海水电池 负极：负极：正极：正极：放电总反应式：放电总反应式：4Al 12e =4Al3+3O2+6H2O+12e=12OH4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)32021/3/12914.已知空气已知空气-锌电池的电极反应为：锌电池的电极反应为：锌片：锌片：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O石墨：石墨：O2+2H2O+4e-=4OH-根据此判断，锌片是根据此判断，锌片是()。A.负极，并被氧化负极，并被氧化B.负极，并被还原负极，并被还原C.正极，并被氧化正极，并被氧化D.正极，并被还原正极，并被还原15.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是负极上发生反应的物质是()A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn充电充电放电放电 AD2021/3/130小小结结化学能与电能化学能与电能二二.发展中的化学电源发展中的化学电源一次性电池一次性电池一次性电池一次性电池干电池干电池干电池干电池二次电池（充电电池）二次电池（充电电池）二次电池（充电电池）二次电池（充电电池）燃料电池燃料电池燃料电池燃料电池普通锌锰电池普通锌锰电池普通锌锰电池普通锌锰电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池铅蓄电池铅蓄电池铅蓄电池铅蓄电池镍镉充电电池镍镉充电电池镍镉充电电池镍镉充电电池锂离子电池锂离子电池锂离子电池锂离子电池氢氧燃料氢氧燃料氢氧燃料氢氧燃料CHCHCHCH4 4 4 4燃料电池燃料电池燃料电池燃料电池2021/3/131THANKSFORWATCHING谢谢大家观看为了方便教学与学习使用，本文档内容可以在下载后随意修改，调整。欢迎下载！时间：20XX.XX.XX汇报人：XXX2021/3/132