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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,*,第二单元 化学能与电能的转化,常见的化学电源,1了解化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能的实际意义。,2了解常见的一次电池、二次电池和燃料电池。,3了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。,用途广泛的电池,笔记本电脑专用电池,手机专用电池,摄像机专用电池,各式各样的纽扣电池,化学电池,用于汽车的铅蓄电池,一、分类:,一次电池又称不可充电电池干电池,二次电池又称充电电池蓄电池,燃料电池,氢氧燃料电池,常见的化学电源,银,锌,钮扣电池,正极：Ag,2,O+H,2,O+,2e,-,=2Ag+2OH,负极：Zn+2OH,-2e,-,=Zn(OH),2,总反应：Zn+Ag,2,O+H,2,O,=Zn(OH),2,+2Ag,二、一次电池,电极材料：,氧化银加石墨,金属锌,电解质溶液：,强碱氢氧化钾,。,试着写出电极反应式,价格昂贵，使用寿命较短。,一次电池,普通干电池,电极材料：锌粉、铜钉、MnO,2,、C,电解质溶液：KOH溶液,电极总反应式：Zn+2MnO,2,+2H,2,O=2MnOOH+Zn(OH),2,思考,负极：,正极：,使用方便、性能优良，贮存期长。,多数只能一次使用，不能充电；价格较贵。,二次电池,铅蓄电池,电极材料：用填满海绵状铅的铅板，填满,二氧化铅,的铅板。其中活性物质是,二氧化铅,(PbO,2,)，呈深棕色；海绵状纯铅(Pb)，呈青灰色。,电解质溶液：并用1.28的稀硫酸作电解质。,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,=2PbSO,4,+2H,2,O,请思考电极反应式？,Pb+SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,正极：,PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=2PbSO,4,+2H,2,O,氧化反应,还原反应,负极：,铅蓄电池充电的反应则是上述反应的,逆过程,铅蓄电池,负极,正极,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,=2PbSO,4,+2H,2,O,思考：放电过程中，溶液的PH值如何变化？,缺点：,比能量低、废弃电池污染环境,优点：,可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,其它二次电池,镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池、锂离子电池,铅蓄电池,燃料电池,燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应，将化学能直接转换成电能的化学电源。（氢气、甲烷、肼、甲醇、氨等燃料电池）,氢氧燃料电池,负极:2H,2,-4e,-,+4OH,-,=4H,2,O,正极:O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,总反应:2H,2,+O,2,=2H,2,O,电解质溶液：KOH溶液,燃料做负极，助燃剂氧气为正极,若把氢氧化钾换成,硫酸,电极反应式又该如何呢？,酸性电解质,：,负极：2H,2,-4e,-,=4H,+,正极：O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,总反应：2H,2,+O,2,=2H,2,O,思考,若将上述电池的,电解液换成,一种特殊的,固体电解质,固体氧化锆氧化钇，,O,2-,可以在其中自由移动并通过。请写出电池的电极反应式和总反应式。,负极,：2H,2,-4e,-,+2O,2-,=2H,2,O,正极,：O,2,+4e,-,=2O,2-,总反应,：2H,2,+O,2,=2H,2,O,思考,思考：对比三幅图，从图中能看出介质吗？,怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？,书写步骤：,1、写出燃烧反应；,2、根据电解液改写燃料电池总反应；,3、写出正极的电极反应式(一般较简单);,正极反应一般为：,酸性介质 O,2,+4H,+,+4e,=2H,2,O,碱性介质 O,2,+2H,2,O+4e,=4OH,4、由燃料电池总反应减去正极的电极反应式,得负极的电极反应式。,其它常见化学电源的电极反应式也可据此写出,若将上述燃料电池中的燃料换成,甲烷,，电解质是稀硫酸。请写出电极反应式和总反应式。,总反应式,：CH,4,+2O,2,=CO,2,+2H,2,O,正极,：2O,2,+8e,-,+8H,+,=4H,2,O,负极,：CH,4,-8e,-,+2H,2,O,=CO,2,+8H,+,思考,氧化剂与还原剂在工作时不断补充；,反应产物不断排出；,能量转化率高,(,超过,80%),，普通的只有,30%,，有利于节约能源。,缺点：,体积较大、附属设备较多,优点：,能量转换率高、清洁、对环境好,其它燃料电池：,烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池,燃料电池与前几种电池的差别：,三,、书写电极反应注意的问题,a.,电极反应是一种离子反应，改写成离子方程式。,b.负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与电解质溶液有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO,2,形式存在、在碱性溶液中以CO,3,2-,形式存在）。,c.溶液中不存在O,2-,在酸性溶液中它H,与结合成H,2,O、在碱性或中性溶液中它与H,2,O结合成OH,-,。,d.两极反应相加得到总反应，总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。,e.对于可逆电池反应，要弄清楚充电和放电的方向，放电过程体现原电池原理，充电过程体现电解池原理。,感悟,废旧电池中含有汞、镉、铬、铅等大量毒性很强的重金属，随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染，并通过食物链给人体健康造成威胁和危害。另一方面，废旧电池中的有色金属是宝贵的自然资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约。,电池能否随意丢弃？如不能，回收废旧电池的意义是什么？,若将上述甲烷燃料电池的电解质换成稀氢氧化钾呢。请写出电极反应式和总反应式。,总反应式,：CH,4,+2O,2,+2KOH=K,2,CO,3,+3H,2,O,正极,：2O,2,+8e,-,+4H,2,O=8OH,-,负极,：CH,4,-8e,-,+10OH,-,=CO,3,2-,+7H,2,O,课后作业,
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