高中化学 第四章 第二节 化学电源课件 新人教版选修4.ppt

化学电源 七嘴八舌谈电池 话题1 你知道哪些电池 它们有哪些应用 2 生活中实用电池与其他能源 原电池相比较有哪些优点 3 你如何评判一块电池的优劣 4 你能根据电池特点将其分类吗 用途广泛的电池 用于 神六 的太阳能电池 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 小型高性能燃料电池 2 化学电池与其它能源相比有哪些优点 3 判断电池的优劣标准主要是什么 4 目前化学电池主要分哪几大类 2 化学电池与其它能源相比有哪些优点 3 判断电池的优劣标准主要是什么 4 目前化学电池主要分哪几大类 能量转换效率高 供能稳定可靠 可以制成各种形状和大小 不同容量和电压的电池和电池组使用方便 易于维护 并可在各种环境下工作 2 化学电池与其它能源相比有哪些优点 3 判断电池的优劣标准主要是什么 4 目前化学电池主要分哪几大类 能量转换效率高 供能稳定可靠 可以制成各种形状和大小 不同容量和电压的电池和电池组使用方便 易于维护 并可在各种环境下工作 单位质量或单位体积所能输出电能的多少 即比能量的大小 输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短 除特殊情况外 质量轻 体积小而输出电能多 功率大 储存时间长的电池 其质量好 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 一 一次电池 碱性干电池 碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池 碱性干电池 碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池 负极 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2 碱性干电池 碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池 负极 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2正极 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 碱性干电池 碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池 负极 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2正极 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 电池总反应 Zn 2MnO2 2H2O 2MnOOH Zn OH 2 碱性干电池 碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池 负极 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2正极 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 电池总反应 Zn 2MnO2 2H2O 2MnOOH Zn OH 2优缺点简析 只能一次使用 不能充电 价格较贵 比能量和储存时间有所提高 适用于大电流和连续放电 碱性干电池 二 二次电池 铅蓄电池 铅蓄电池 1 铅蓄电池的正负极 2 哪些物质参与正负极反应 3 电解质溶液的浓度是否变化 4 尝试写出电极反应式和电池反应式 思考与讨论 二 二次电池 铅蓄电池 负极 Pb Pb 2e SO42 PbSO4正极 PbO2 PbO2 2e 4H SO42 PbSO4 2H2O电池总反应 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 铅蓄电池 二 二次电池 铅蓄电池 负极 Pb Pb 2e SO42 PbSO4正极 PbO2 PbO2 2e 4H SO42 PbSO4 2H2O电池总反应 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 铅蓄电池 阅读P76 了解铅蓄电池的充电原理及铅蓄电池的优缺点 缺点 比能量低 笨重 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 锂离子电池 聚合物锂离子蓄电池 铅蓄电池的充放电过程 铅蓄电池的优缺点简析 三 燃料电池 氢氧燃料电池 1 指出氢氧燃料电池的正负极 2 哪些物质参与正负极反应 3 电解质溶液是否参与化学反应 4 尝试写出电极反应式和电池反应式 思考与讨论 三 燃料电池 氢氧燃料电池 酸性电解质 HCl 负极 Pt 2H2 4e 4H 正极 Pt O2 4H 4e 2H2O电池总反应 2H2 O2 2H2O 三 燃料电池 氢氧燃料电池 酸性电解质 HCl 负极 Pt 2H2 4e 4H 正极 Pt O2 4H 4e 2H2O电池总反应 2H2 O2 2H2O碱性电解质 KOH 负极 Pt 2H2 4e 4OH 4H2O正极 Pt O2 2H2O 4e 4OH 电池总反应 2H2 O2 2H2O 三 燃料电池 氢氧燃料电池 酸性电解质 HCl 负极 Pt 2H2 4e 4H 正极 Pt O2 4H 4e 2H2O电池总反应 2H2 O2 2H2O碱性电解质 KOH 负极 Pt 2H2 4e 4OH 4H2O正极 Pt O2 2H2O 4e 4OH 电池总反应 2H2 O2 2H2O 使用氢氧燃料电池动力的法国产标致TAXI 同济大学研制的燃料电池汽车 超越3号 我国自主研发的燃料电池车 神舟十号燃料电池发电系统 燃料电池的规律 燃料做负极 助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应 只起传导电子的作用 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 燃料电池的规律 燃料电池与前几种电池的差别 燃料做负极 助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应 只起传导电子的作用 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 燃料电池的规律 燃料电池与前几种电池的差别 燃料做负极 助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应 只起传导电子的作用 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 燃料电池的规律 燃料电池与前几种电池的差别 燃料做负极 助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应 只起传导电子的作用 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 燃料电池的规律 燃料电池与前几种电池的差别 燃料做负极 助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应 只起传导电子的作用 小结 化学电池的组成 小结 化学电池的组成 能导电的物质 小结 化学电池的组成 能导电的物质 酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液 小结 化学电池的组成 能导电的物质 还原性较强的物质 多是金属电极本身 酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液 小结 化学电池的组成 能导电的物质 还原性较强的物质 多是金属电极本身 氧化性较强的物质 酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液 小结 化学电池的组成 能导电的物质 还原性较强的物质 多是金属电极本身 氧化性较强的物质 酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液 流出电子 小结 化学电池的组成 能导电的物质 还原性较强的物质 多是金属电极本身 氧化性较强的物质 酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液 流出电子 流入电子 小结 化学电池的组成 能导电的物质 还原性较强的物质 多是金属电极本身 氧化性较强的物质 酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液 流出电子 流入电子 氧化反应 小结 化学电池的组成 能导电的物质 还原性较强的物质 多是金属电极本身 氧化性较强的物质 酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液 流出电子 流入电子 氧化反应 还原反应 减少污染节约资源 书写电极反应式应注意以下几点 书写电极反应式应注意以下几点 1 确定原电池的正负极 弄清正负极上发生反应的物质 书写电极反应式应注意以下几点 1 确定原电池的正负极 弄清正负极上发生反应的物质 2 电极反应是一种离子反应 遵循书写离子反应的所有规则 如 拆 平 书写电极反应式应注意以下几点 1 确定原电池的正负极 弄清正负极上发生反应的物质 2 电极反应是一种离子反应 遵循书写离子反应的所有规则 如 拆 平 3 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 4 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 4 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 5 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 连线高考 09年广东化学 14 可用于电动汽车的铝 空气燃料电池 通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液 铝合金为负极 空气电极为正极 下列说法正确的是 A 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时 正极反应都为 O2 2H2O 4e 4OH B 以NaOH溶液为电解液时 负极反应为 Al 3OH 3e Al OH 3 C 以NaOH溶液为电解液时 电池在工作过程中电解液的pH保持不变D 电池工作时 电子通过外电路从正极流向负极 连线高考 09年广东化学 14 可用于电动汽车的铝 空气燃料电池 通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液 铝合金为负极 空气电极为正极 下列说法正确的是 A 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时 正极反应都为 O2 2H2O 4e 4OH B 以NaOH溶液为电解液时 负极反应为 Al 3OH 3e Al OH 3 C 以NaOH溶液为电解液时 电池在工作过程中电解液的pH保持不变D 电池工作时 电子通过外电路从正极流向负极 A 连线高考 07年高考全国理综卷II 10 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片 下列叙述正确的是 A 正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大B 电子通过导线由铜片流向锌片C 正极有O2逸出D 铜片上有H2逸出 连线高考 07年高考全国理综卷II 10 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片 下列叙述正确的是 A 正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大B 电子通过导线由铜片流向锌片C 正极有O2逸出D 铜片上有H2逸出 D 写出下列燃料电池的电极方程的书写 甲烷乙烷甲醇乙醇一氧化碳肼 酸性电解质 HCl 碱性电解质 KOH 中性电解质 NaCl