高中化学 专题1 第2单元 第3课时 化学电源课件 苏教版选修4.ppt

专题1化学反应与能量变化 化学电源 第二单元化学能与电能的转化 用于 神十 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 化学电池 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 锂离子电池 银锌蓄电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 一 化学电池的分类 镍镉电池 镍氢电池 锌锰干电池 Zn 2NH4Cl 2MnO2 Zn NH3 2Cl2 2MnOOH 锌锰碱性电池是一种新型的干电池 工作电动势稳定 正极材料为MnO2 还原产物为Mn2O3 电解质是KOH溶液 问题探究一 负极 正极 总 Zn 2MnO2 H2O Zn OH 2 Mn2O3 2MnO2 H2O 2e Mn2O3 2OH Zn 2OH 2e Zn OH 2 纽扣电池 负极 Zn 2OH 2e Zn OH 2 正极 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总反应 Ag2O Zn H2O Zn OH 2 2Ag 正极区PH值 负极区PH值 上升 降低 钮扣电池 不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒 盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料 负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料 电解质溶液为浓KOH溶液 已知电池内Zn的氧化产物为Zn OH 2 纽扣电池 钮扣电池 不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒 盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料 负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料 电解质溶液为浓KOH溶液 已知电池内Zn的氧化产物为Zn OH 2 铅蓄电池 电池反应 PbO2 Pb 2H2SO4 2PbSO4 2H2O PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O Pb SO42 2e PbSO4 燃料电池 2H2 4OH 4e 4H2O O2 2H2O 4e 4OH 我国有丰富的天然气 主要成分为CH4 资源 如果你是科学工作者 请你利用天然气资源设计原电池 请写出该电池的总反应式 CH4 2O2 2OH CO32 3H2O 电极反应式为正极负极 2O2 4H2O 8e 8OH CH4 10OH 8e CO32 7H2O 问题探究二 1 有人设计出利用CH4和O2的反应 用铂电极在KOH溶液中构成原电池 电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧 则下列说法正确的是 每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole 负极上CH4失去电子 电极反应式 CH4 10OH 8e CO32 7H2O 负极上是O2获得电子 电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 电池放电后 溶液PH不断升高A B C D 课堂练习 2 科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池 可供手机连续使用一个月才充一次电 据此请回答以下问题 甲醇是极 电极反应为 负 2CH4O 16OH 12e 2CO32 12H2O 课堂练习 固体燃料电池 2H2 4e 4H O2 4H 4e 2H2O 2H2 4e 2O2 2H2O O2 4e 2O2 已知人体血液的pH值在7 35 7 45之间 将心脏起博器 植入如图红色区域静脉血管内 请写出电极反应式并分析其工作原理 Zn 负极 Pt 正极 人体体液作电解质 溶解氧做氧化剂 负极反应 2Zn 4e 4OH 2Zn OH 2正极反应 O2 4e 2H2O 4OH 电池反应 2Zn O2 2H2O 2Zn OH 2 镍镉电池 有关该电池的说法正确的是A 充电时阳极反应 Ni OH 2 e OH NiOOH H2OB 充电过程是化学能转化为电能的过程C 放电时负极附近溶液的碱性不变D 放电时电解质溶液中的OH 向正极移动 镍镉 Ni Cd 可充电电池在现代生活中有广泛应用 已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液 其充 放电按下式进行 Cd 2NiOOH 2H2OCd OH 2 2Ni OH 2 LiFePO4电池具有稳定性高 安全 对环境友好等优点 可用于电动汽车 电池反应为 电池的正极材料是LiFePO4 负极材料是石墨 含Li 导电固体为电解质 下列有关LiFePO4电池说法正确的是A 可加入硫酸以提高电解质的导电性B 放电时电池内部Li 向负极移动 C 充电过程中 电池正极材料的质量减少D 放电时电池正极反应为 FePO4 Li e LiFePO4 课堂练习 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 LiCoO2 充电时LiCoO2中Li被氧化 Li 迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳 C6 中 以LiC6表示 电池反应为LiCoO2 C6CoO2 LiC6 下列说法正确的是A 充电时 电池的负极反应为LiC6 e Li C6B 放电时 电池的正极反应为CoO2 Li e LiCoO2 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 课堂练习 谢谢