高一化学专题二第三单元《化学能与电能的转化化学电源》课件苏教版必修2

欢迎进入化学课堂 专题2化学反应与能量转化 第三单元化学能与电能的转化 二 化学电源 给你Al Zn Cu和一只苹果你能制成几种水果电池 水果电池 AlCu AlZn ZnCu 你知道各情况下的电极反应 以及总反应 两极碳棒上产生气泡 电解水 两极分别产生H2和O2 二极管发光 回路中有电流产生 活动与探究 二 化学电源P42 氢氧燃料电池的电极反应式 负极 碳棒 2H2 4e 4H 正极 碳棒 O2 2H2O 4e 4OH 总反应式 2H2 O2 2H2O 人们应用原电池原理 制作了多种电池 如干电池 蓄电池 充电电池 高能电池等 以满足不同的需要 在现代生活 生产和科学技术的发展中 电池发挥着越来越重要的作用 大至宇宙火箭 人造卫星 空间电视转播站 飞机 轮船 小至电脑 收音机 照相机 电话 助听器 电子手表 心脏起搏器等 都离不开各种各样的电池 二 化学电源 二 化学电源 二 化学电源 1 干电池 锌 锰干电池 二 化学电源 干电池放电时电极反应式为负极 锌筒 Zn 2e Zn2 正极 碳棒 2MnO2 2NH4 2e Mn2O3 2NH3 H2O总反应为 Zn 2MnO2 2NH4 Zn2 Mn2O3 2NH3 H2O 锌 锰干电池 二 化学电源 1 干电池 随着用电器朝着小型化 多功能化发展的要求 对电池的发展也提出了小型化 多功能化发展的要求 体积小 性能好的碱性锌 锰电池应运而生 这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性 负极也由锌片改为锌粉 反应面积成倍增长 使放电电流大幅度提高 二 化学电源 来源 Zxxk Com 银锌电池是一种纽扣式大容量电池 电极分别是Ag2O和Zn 电解质溶液为KOH溶液 电极反应式为 Zn 2e 2OH Zn OH 2Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总反应为 Zn Ag2O H2O 2Ag Zn OH 2 2 银锌电池 纽扣电池 二 化学电源 3 铅蓄电池 二 化学电源 铅蓄电池的总反应式为 Pb PbO2 2H2SO42PbSO4 2H2O铅为负极 负极的电极反应式为 Pb 2e SO42 PbSO4PbO2为正极 正极的电极反应式为 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O 二 化学电源 3 铅蓄电池 铅蓄电池构造 目前汽车上使用的电池 有很多都是铅蓄电池 铅蓄电池的构造是用含锑5 8 的铅锑合金铸成隔板 在隔板上分别填充PbO2和Pb作为正极和负极 二者交替排列而成 在电极之间充有密度为1 25g cm3 1 28g cm3的H2SO4溶液 3 铅蓄电池 二 化学电源 4 锂电池 锂是密度最小的金属 用锂作为电池的负极 跟用相同质量的其他金属作负极相比较 使用寿命大大延长 二 化学电源 5 新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂 氧化剂物质全部贮藏在电池内 而是在工作时 不断从外界输入 同时将电极反应产物不断排出电池 二 化学电源 因此 燃料电池是名符其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的 能量转换器 燃料电池的能量转化率很高 可达70 以上 氢氧燃料电池除了具有能量转化率高 可持续使用的优点外 而且由于其燃烧产物为水 因此不污染环境 5 新型燃料电池 二 化学电源 6 其他电池 镍 氢 镍 镉等可充电电池广泛用于手机 照相机 MP3等数码产品 二 化学电源 书写电极反应式应注意以下几点 2 负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物 与溶液的酸碱性有关 如 4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在 在碱性溶液中以CO32 形式存在 1 将两极反应的电子得失数配平后 相加得到总反应 总反应减去一极反应即得到另一极反应 3 溶液中不存在O2 在酸性溶液中它与H 结合成H2O 在碱性或中性溶液中它与水结合成OH 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 氢气 烃 肼 甲醇 氨 煤气燃料电池 氢氧燃料电池 酸性电解质 碱性电解质负极 2H2 4e 4OH 4H2O正极 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 2H2 O2 2H2O 负极 2H2 4e 4H 正极 O2 4H 4e 2H2O 总反应 2H2 O2 2H2O 燃料电池 中性电解质呢 练习1 碱性电池具有容量大 放电电流大的特点 因而得到广泛应用 锌 锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液 电流总反应式为 Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是 A 电池工作时 锌失去电子B 电池正极电极反应式为 2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时 电子由正极通过外电路流向负极D 外电路中每通过0 2mol电子 锌的质量理论上减小6 5g C 练习2 航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能 轻便 无污染的优点 氢氧燃料电池有酸式和碱式两种 它们放电时的总反应都可以表示为2H2 O2 2H2O 酸式电池中电解质是酸 其负极反应可表示为2H2 4e 4H 则其正极反应式为 碱式电池的电解质是碱 其正极反应式为O2 2H2O 4e 4OH 则其负极反应可表示为 O2 4e 4H 2H2O 2H2 4e 4OH 4H2O 练习3 氢气是燃料电池最简单的燃料 虽然使用方便 却受到价格和来源的限制 常用的燃料往往是某些碳氢化合物 如 甲烷 汽油等 请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式 此时电池内总的反应式 CH4 10OH 8e CO32 7H2O CH4 2O2 2KOH K2CO3 3H2O 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全