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,高中化学课件,（金戈铁骑,*,整理制作）,高中化学课件（金戈铁骑*整理制作）,化学电源,化学电源,化学电源,一次电池,二次电池,燃料电池,碱性锌锰电池,铅蓄电池,氢氧燃料电池,镍镉蓄电池,普通干电池,锌银纽扣电池,甲烷燃料电池,甲醇燃料电池,新型电池,锂离子电池,储氢电池,化学电源一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料,3,（,2,）工作原理：,总：,Zn+2MnO,2,+2NH,4,+,=Mn,2,O,3,+2NH,3,+Zn,2+,+H,2,O,1,、普通锌锰干电池,负极：,正极：,Zn-2e=Zn,2+,2NH,4,+,+2e+,2MnO,2,=,2NH,3,+,Mn,2,O,3,+,H,2,O,（,1,）构造：,Zn|NH,4,Cl,、淀粉,|MnO,2,一、,一次电池,2NH,4,+,+2e=,2NH,3,+,H,2,2MnO,2,+,H,2,=,Mn,2,O,3,+,H,2,O,（2）工作原理：1、普通锌锰干电池负极：正极：Zn-2e=,4,2,、碱性锌锰干电池,（,2,）工作原理：,总：,Zn+2MnO,2,+2H,2,O=2MnO(OH)+Zn(OH),2,负极：,正极：,Zn+2OH,-,-2e,-,=Zn(OH),2,2MnO,2,+2H,2,O+2e,-,=2MnO(OH)+2OH,-,（,1,）构造：,Zn|KOH|,MnO,2,一、一次电池,2、碱性锌锰干电池（2）工作原理：负极：正极：Zn+2OH-,5,总,:Zn+Ag,2,O+H,2,O,2Ag+Zn(OH),2,负极：,Zn+2OH,-,-2e,-,=Zn(OH),2,正极：,Ag,2,O+H,2,O+2e,-,=2Ag+2OH,-,一、一次电池,3,、银锌纽扣电池,总:Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2负极：一、,6,1,、铅蓄电池,（,1,）构造：,Pb,|,H,2,SO,4,|,PbO,2,负极,:,Pb-2e,-,+SO,4,2-,=PbSO,4,正极,:,PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,二、二,次电池,Pb(s)+PbO,2,(s)+2H,2,SO,4,2PbSO,4,(s)+2H,2,O(l),（,2,）工作原理：,放电：,1、铅蓄电池（1）构造：Pb|H2SO4|PbO2负极:Pb,7,PbSO,4,(s)+2e,-,=Pb(s)+SO,4,2-,阴极,：,与外接电源,负极,相连,阳极,：,与外接电源,正极,相连,PbSO,4,(s)+2H,2,O-2e,-,=PbO,2,(s)+4H,+,+SO,4,2-,二、二,次电池,充电：,Pb(s)+PbO,2,(s)+2H,2,SO,4,2PbSO,4,(s)+2H,2,O(l),PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-阴极：与外接,8,二、二,次电池,2,、镍镉电池,（,1,）构造：,Cd,|,KOH,|,NiOOH,（,2,）工作原理：,Cd+2NiOOH+2H,2,O2Ni(OH),2,+Cd(OH),2,放电：,负极：,Cd-2e,-,+2OH,-,=Cd(OH),2,正极：,2NiOOH+H,2,O+2e,-,=2Ni(OH),2,+2OH,-,二、二次电池2、镍镉电池（1）构造：Cd|KOH|NiOOH,9,Cd(OH),2,+2e,-,=Cd+2OH,-,阴极,：,与外接电源,负极,相连,阳极,：,与外接电源,正极,相连,2Ni(OH),2,-2e,-,+2OH,-,=2NiOOH+H,2,O,二、二,次电池,充电：,Cd+2NiOOH+2H,2,O2Ni(OH),2,+Cd(OH),2,Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-阴极：与外接电源负极相,10,二、二,次电池,二、二次电池,11,1,2013,新课标全国卷,“ZEBRA”,蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔,Ni/NiCl,2,和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是,(,),A,电池反应中有,NaCl,生成,B,电池的总反应是金属钠还原三价铝离子,C,正极反应为,NiCl,2,2e,=Ni,2Cl,D,钠离子通过钠离子导体在两电极间移动,B,二、二次电池,12013新课标全国卷“ZEBRA”蓄电池的结构如,12,2.(2013,安徽卷,),热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水,LiCl-KCl,混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为,PbSO,4,+2LiCl+Ca=CaCl,2,+Li,2,SO,4,+Pb,。下列有关说法正确的是,(),A,正极反应式：,Ca,2Cl,2e,=CaCl,2,B,放电过程中，,Li,向负极移动,C,每转移,0.1mol,电子，理论上生成,20.7gPb,D,常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转,D,三、燃料电池,2.(2013安徽卷)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源,13,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，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。,三、燃料电池,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,14,1,、氢氧燃料电池,总反应方程式：,2H,2,O,2,2H,2,O,两个电极均为惰性电极（石墨,/,铂：吸附气体能力强）,三、燃料电池,1、氢氧燃料电池总反应方程式：2H2O22H2O两个电极,15,氢氧燃料电池电极反应,总反应：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,酸性,负极,正极,中性,负极,正极,碱性,负极,正极,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4e,-,+4H,+,=2H,2,O,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,2H,2,+4OH,-,-4e,-,=4H,2,O,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,氢氧燃料电池电极反应总反应：2H2+O2=2H2O酸性负极正,16,（,2,）,CH,4,|KOH|,O,2,总反应：,CH,4,+2O,2,+2OH,-,CO,3,2-,+3H,2,O,负极：,CH,4,+10OH,-,-8e,-,CO,3,2-,+7H,2,O,正极：,2O,2,+8e,-,+4H,2,O,8OH,-,三、燃料电池,2,、甲烷燃料电池,（,1,）,CH,4,|H,2,SO,4,|,O,2,总反应：,CH,4,+2O,2,2CO,2,+2H,2,O,负极：,CH,4,-8e,-,+2H,2,O,CO,2,+8H,+,正极：,2O,2,+8e,-,+8H,+,4H,2,O,（2）CH4|KOH|O2三、燃料电池2、甲烷燃料电池（1）,17,（,2,）,CH,3,OH|KOH|O,2,总反应：,_,负极：,_,正极：,_,（,1,）,CH,3,OH|H,2,SO,4,|O,2,总反应：,_,负极：,_,正极：,_,（,3,）以,Li,2,CO,3,和,Na,2,CO,3,的熔融盐混合物作电解质，,CO,为负极燃气，空气与,CO,2,的混合气为正极燃气，制得在,65,下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：,负极反应式：,_,正极反应式：,_,总反应式：,_,三、燃料电池,改为,H,2,、空气燃料电池的电极反应呢？,（2）CH3OH|KOH|O2（1）CH3OH|H2SO4|,18,（,4,）,掺杂,Y,2,O,3,的,ZrO,3,固体电解质，在高温下能传导正极生成的,O,2,。电极反应式为,负极：,CH,3,OH-6e,+3O,2,=CO,2,+2H,2,O,正极：,3/2O,2,+6e,=3O,2,三、燃料电池,（4）掺杂Y2O3的ZrO3固体电解质，在高温下能传导正极生,19,三、燃料电池,以,中性条件：,O,2,+4e,-,+,2H,2,O=4OH,-,为第一步，熟记以下四种情况：,酸性,条件,：,O,2,+4e,-,+4H,+,=2H,2,O,碱性条件：,O,2,+4e,-,+,2H,2,O=4OH,-,熔融碳酸盐：,O,2,+4e,-,+,2CO,2,=2CO,3,2-,固体电解质,(,高温下传导,O,2,-,),：,O,2,+4e,-,=2O,2-,思路,：先看成中性条件下,的,燃烧反应，然后看产物是否会与电解质溶液反应,三、燃料电池以中性条件：O2+4e-+2H2O=4OH-为第,20,2.,由,NO,2,、,O,2,、熔融盐,NaNO,3,组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨,电极反应生成一种氧化,物,Y,下列有关说法正确的是,(),A,石墨,极为正极，石墨,极为负极,B,Y,的化学式可能为,NO,C,石墨,极的电极反应式为,NO,2,NO,3,-,e,=N,2,O,5,D,石墨,极上发生氧化反应,3.(2013,北京,，,26(4),通过,NO,x,传感器可监测,NO,x,的含量，其工作原理示意图如下,:,Pt,电极上发生的是反应,(,填,“,氧化,”,或,“,还原,”),。,写出,NiO,电极的电极反应式,：,_,。,C,NO+O,2-,-2e,-,=NO,2,还原,三、燃料电池,2.由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，,21,三、燃料电池,4.,将,CH,4,设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意图如图所示（,A,、,B,为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标况下，消耗甲烷体积为,VL,。,0V44.8,时，电池的总反应为：,_,44.8V89.6,时，负极电极反应为,_,析：,中性条件：,负极：,CH,4,-8e,-,+2H,2,O=CO,2,+8H,+,正极：,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,总反应：,CH,4,+2O,2,=CO,2,+2H,2,O,CH,4,-8e,-,+9CO,3,2-,+3H,2,O=10HCO,3,-,CH,4,+2O,2,+2OH,-,=CO,3,2-,+3H,2,O,三、燃料电池4.将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示,22,5.,如图是甲醇燃料电池的结构示意图，质子交换膜左右两侧的溶液均为,1L2mol/L,的,H,2,SO,4,。,写出左侧电极的电极反应式：,_,当电池中有,1mol,电子发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为,_g,。,CH,3,OH-6e,-,+H,2,O=CO,2,+6H,+,12,5.如图是甲醇燃料电池的结构示意图，质子交换膜左右两侧的溶液,23,四、新型电池,（,1,）锂离子电池,Li,1,x,CoO,2,+,Li,x,C,6,=,6C,+,LiCoO,2,放电时，,负极：,Li,x,C,6,x,e,=,x,Li,6C,正极：,Li,1,x,CoO,2,+,x,e,+,x,Li,=,LiCoO,2,充电时，,阴极：,x,Li,+,6C,+,x,e,=Li,x,C,6,阳极：,LiCoO,2,x,e,=,x,Li,+,Li,1,x,CoO,2,Li,1,x,MO,2,+Li,x,C,6,=,6C,+,LiMO,2,0,+1,+1,四、新型电池（1）锂离子电池0+1+1,24,四、新型电池,.,（,07,天津,13,）,.,天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（,LiCoO,2,），充电时，,LiCoO,2,中,Li,被,氧化,，,Li,+,迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（,C,6,）中，以,LiC,6,表示。电池反应为,LiCoO,2,+C,6,CoO,2,+LiC,6,，下列说法正确的是,（）,A.,充电时，电池的负极反应为,LiC,6,-e,-,=Li,+,+C,6,B.,放电时，电池的正极反应为,CoO,2,+Li,+,+e,-,=LiCoO,2,C.,羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质,D.,锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低,B,四、新型电池.（07天津13）.天津是我国研发和生产锂离,25,四、新型电池,
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