高中化学 1.3 化学能转化为电能——电池（2）同课异构课件 鲁科版选修4.ppt

第1章化学反应与能量转化 第3节化学能转化为电能 电池 第2课时 复习回顾 1 构成原电池的条件 4 有自发的氧化还原反应 1 有二种活泼性不同的金属 或金属与非金属 做电极 2 两电极在电解质溶液中 3 形成闭合回路 A 锌 e 铜 SO42 Cu2 Zn2 Cu2 CuSO4溶液 SO42 e e e e 2 原电池的工作原理 负极 Zn 2e Zn2 正极 Cu2 2e Cu 总反应离子方程式 Zn Cu2 Zn2 Cu 3 原电池两极的判断方法 1 根据电极材料判断 泼负 一般 相对活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 2 根据电流方向 或电子流向 判断 电流 正极 负极电子 负极 正极 3 根据溶液中离子的移动方向判断 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 4 根据现象判断 一般 电极变细的为负极 有气泡产生或变粗的一极为正极 5 根据发生的反应判断 负失氧 正得还 化学电源 我们所学的原电池的缺点 实用电池的特点 反应一段时间后 铜极上聚集了许多氢气泡 把铜极与硫酸隔开就不再产生电流 且携带不方便 能产生稳定且具有较高电压的电流 安全且携带方便 能适用特殊用途 便于回收处理 不污染环境或对环境产生影响小 3 燃料电池又称为连续电池 一般以天然燃料或其它可燃物质如氢气 甲醇 天然气 煤气等作为负极的反应物质 以氧气作为正极反应物质组成燃料电池 化学电源分类 2 二次化学电源二次电池在放电后经充电可使电池中的活性物质恢复工作能力 铅蓄电池和可充电电池都是二次电池 1 一次化学电源电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后 就不能再次利用 如干电池 二 化学电源 锂电池 干电池 叠层电池 纽扣电池 各类电池 1 干电池 普通锌锰电池 电极反应方程式 负极 正极 Zn 2e Zn2 2MnO2 2NH4 2e Mn2O3 2NH3 H2O 反应总的方程式 2MnO2 2NH4 Zn Mn2O3 2NH3 H2O Zn2 碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵做电解质 结构如图1 3 8所示 其电极反应为 锌锰碱性电池 锌锰碱性电池是一种新型的干电池 负极材料由锌片改为锌粉 正极材料为MnO2 还原产物为Mn2O3 电解质是KOH溶液 其放电曲线如图所示 该电池有何优点 优点 工作电动势稳定 电池的容量和放电时间增加了几倍 锂电池 2 铅蓄电池 Pb PbO2 2H2SO4 PbSO4 H2O 负极材料 正极材料 电解质 Pb PbO2 H2SO4 不溶于水的白色沉淀 电池反应方程式 放电是原电池原理 充电是电解原理 3 新型燃料电池 原理相同 工作时发生的仍然是氧化还原反应特点 工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的 同时将电极产物不断排出电池 燃料电池是名副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 能量转换率很高 燃料电池 氢氧燃料电池 电池反应为 燃料电池优点 能量利用效率高 可连续使用和污染轻等优点 在碱性条件下 氢氧燃料电池中的电极反应 在酸性条件下 氢氧燃料电池中的电极反应 总反应 总反应