高中化学选修四课件:4.2化学电源(人教版)

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人教版高中化学选修四 化学电源 PPT课件

人教版高中化学选修四 化学电源    PPT课件
特点:比铅蓄电池耐用,可密封反复使用。
燃料电池汽车
四、燃料电池:
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……)
1、氢氧燃料电池
中性 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极 4Al-12e-=4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e-=12OH总反应式: 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
练习6: 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:
Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s
铅蓄电池的充放电过程:
Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
优点: 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点: 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
➢其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂离子电 池……
2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨,负极盖填充锌汞 合金,电解质溶液KOH溶液。反应式为: 2Ag+Zn(OH充)放2 电电 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时的电极反应式。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短,电压下降快。
2、碱性锌-锰干电池
电池反应: Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极:(Zn)

人教版选修4 化学:4.2 化学电源 课件(共18张PPT)

人教版选修4 化学:4.2 化学电源  课件(共18张PPT)

课堂小结
1.先写总反应。 2.给总反应画双线桥。 3.按双线桥拆出两个 电极反应式的主干。 4.用电子守恒、电荷 守恒、原子守恒配平。
电解质的一大职能就 是传导阴阳离子! 将阳离子从负极区 域传导到正极区域。 将阴离子从负极区 域传导到正极区域。
(一) 操 作 方 法
课后作业: 整理笔记,加强记忆。
⑴12、CH科3O学H家+预3O言2+,4K燃O料H电=2池K2将CO是32+16世H2纪O获得电力的重要途
⑵径正,极美:国3O已2+计6划H将2O甲+1醇2e燃-=料12用OH于-;军事目的。一种甲醇燃料 负电极池:是2C采H用3O铂H或+1碳6O化H钨--作12电e-极=2催C化O3剂2- +,1在2H稀2O KOH电解液
+4e一
正极区的PH值会发生怎样的变化?
负极区的PH值会发生怎样的变化?
整个电解质溶液的PH值会发生怎样的变化?
电解质溶液 是氢氧化钠
溶液
电解质的一大职能就是传导OH-! 将OH-从负极区域传导到正极区域。
OH-
OH-选择性透过膜
燃料电池(连续电池)
甲烷燃料电池:
CH4+2O2=CO2+2H2O
电解质溶液 是稀硫酸
e-
+
e-
燃料电池(连续电池)
4e一
氢氧燃料电池:2H2+O2= 2H2O
请同学们总结:
+4e一
1电.先极写反总应反式应及。电池总反应式之间有哪些联系。
2哪.给个总对反你应来画说双,线最桥好。写!
3.按双线桥拆出两个电极反应式的主干。
4.用电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平。

人教版化学选修四二节《化学电源》PPT课件

人教版化学选修四二节《化学电源》PPT课件
解质)
工作原理
铅与二氧化铅在硫酸溶 液中发生氧化还原反应
优点
电压稳定、容量大、使 用寿命长
应用
汽车、摩托车启动电源 ,不间断电源等
锂离子电池
构造
碳材料(负极)、金属氧化物(正极)、锂 盐有机溶液(电解质)
优点
能量密度高、自放电小、无记忆效应
工作原理
锂离子在正极和负极之间嵌入和脱出产生电 流
应用
手机、笔记本电脑、数码相机等
环保与节能
相比传统能源,化学电源具有更高 的能量密度和更少的污染排放,有 助于实现环保和节能目标。
化学电源技术的发展趋势与挑战
发展趋势
化学电源技术正朝着高能量密度 、长循环寿命、快速充电和低成
本的方向发展。
技术挑战
当前化学电源技术仍面临安全性 、稳定性、寿命和成本等方面的 挑战,需要不断进行技术创新和
内阻与极化
内阻
电源内部的电阻,包括电解质、电极 和隔膜等部分的电阻。内阻大小直接 影响电源的输出电压和电流。
极化
电极在电流通过时发生偏离平衡电位 的现象。极化会导致电源输出电压降 低,效率下降。
容量与比能量
容量
表示电源在一定条件下可以输出的电量,通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)作为 单位。
比能量
THANKS
感谢观看
燃料电池
构造
阳极、阴极、电解质
工作原理
燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,电 子从阳极通过负载流向阴极构成电路
优点
能量转换效04 化学电源的性能 参数与评价指标
电压与电动势
电压
表示电源正负极之间的电势差, 通常用伏特(V)作为单位。
电动势
表示电源内部非静电力将正电荷 从负极移到正极所做的功,也反 映了电源将其他形式的能转化为 电能的本领。

人教版高中化学选修四4.2--化学电源(共29张PPT)

人教版高中化学选修四4.2--化学电源(共29张PPT)
_C_H__4+__1_0_O_H__--_8_e_-=_C_O__32_-+__7_H_2_O
ab
此时电池内总的反应式 :
C_H__4+_2_O__2+__2_K_O_H_=_K__2C_O__3+_3_H__2O_
b极:2O4
O2 KOH溶液
化学电源
3、锂电池
锂电池是新一代高能电池,目前已研究成功多种锂电池,其中用 廉价的r-MnO2作正极活性材料,电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯(简称 PC)和二甲基氧乙烷(简称DMF)的混合溶剂中,浓度为1mol/L,其 浓度比是PC:DME=1:1,电池反应为:
负极的反应:Li - e- = Li + 正极的反应:Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应:Li + MnO2 = LiMnO2
三、燃料电池
(2)不同类型的氢氧燃料电池 ① 酸性
负极(Pt):2H2-4e-=4H+ 正极(Pt):O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应:2H2+O2=2H2O
②碱性
负极(Pt):2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt):O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应:2H2+O2=2H2O
化学电源
习题导第学23 页
6、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 O2+4e-+4H+=2H2O

高中化学 人教版选修4 课件:第四章 第二节 化学电源(33张PPT)

高中化学 人教版选修4 课件:第四章 第二节 化学电源(33张PPT)
栏 目 链 接
总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)。
总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式:
栏 目 链 接
3.铅蓄电池的特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活 中应用广泛,缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境

要点二
一次电池
胶状 ,不流动,也叫做 一次电池的电解质溶液制成________ 干电池。 1.特点 一次电池不能充电,不能反复使用。 2.常见的一次电池
栏 目 链 接
种类 特点 基本构造
碱性锌锰电池 负极:①______ 锌 正极:②______ MnO2 电解质:③______ KOH ⑦__________________
- +
- -
2
2
栏 目 链 接
2.燃料电池的优点 (1)能量转换率高:燃料电池的能量转换率超过 80%,普通燃烧过 程能量转换率仅 30%多。
小 。 (2)污染________
综合
拓展 电极反应式的书写方法 1.书写要遵循的原则 原电池两电极上分别发生氧化反应或还原反应,因此电极反 应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
栏 目 链 接
1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。 2.认识一次电池、二次电池和燃料电池。 3.了解废旧电池对环境的危害,树立环保意识
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点一
化学电池
化学 能变成________ 电 能的装置。 化学电池是将________ 1.化学电池的分类

人教版高中化学选修四课件4.2《化学电源》.pptx

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衡量电池优劣的指标
• 比能量:电池单位质量或单位体积所能 输出电能的多少,符号(A·h)/kg,(A·h)/L
• 比功率:电池单位质量或单位体积所能 输出功率的大小,符号W/kg,W/L
• 储存时间:电池的储存时间的长短 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,更适合使用者的需要。
还填有MnO2和炭黑。电极反应式: 负极:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极:2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-
总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
二次电池
• 铅蓄电池:其电池反应可以正向和逆向进 行.蓄电池放电时为自发电池,充电时为电解 池.充电后电池容量得到恢复,充放电次数可 达千百次。放电时电极反应式:
A.0.025molB.0.050mol C.0.10molD.0.20mol
练习
例2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池, 它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
放根电据+负电时1此极价池该反周,的装应围H总置式2溶是反作判液负应为断的极式原,p,是电H下H不21池列原H断,2叙子减氢N述失小i元O中电(。O素正子H镍由)确变元0的成价素是H升由+:N离高+i(3O子为价H,)2 A.降确增电低,大池为D放正+电2确价时。,,充镍电电元池时素负该被极装还周置原围作。溶为因液电此的解Ap池、H值,B不不氢正断 B.元电素池由放+电1价时降,低镍为元0素价被,氧氢化元素被还原。C正 C.确电池充电时,氢元素被还原 D.电池放电时,H2是负极
燃料电池
• 一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转 换成电能的化学电池。电池的电极本身不 包含活性物质,只是一个催化转化元件。 工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给, 在电极上不断地进行反应,生成物不断地 被排除,于是电池就连续不断地提供电能。 清洁、能量转换率高的特点。

人教版化学选修四4.2化学电源(17张)ppt

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人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
减少污染 节约资源
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
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【课堂练习】
1.如图所示,烧杯内盛水,铁
圈和银圈直接相连接,在接头
处用一根绝缘细线吊住使之平
衡,小心地向烧杯中央滴入
CuSO4溶液,一段时间后可观察到的现象是 A.两圈仍保持平衡 B.铁圈向下倾斜
人教版化学选修四4.2化学电源(17张) ppt
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碱性锌-锰干电池
电池反应:
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
电解质: KOH
负极:——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极:——MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH + 2OH-
负极
正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O 2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH2H2 +4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
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正极:_____________________。
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1.戏曲脸谱的审美之所以受到各门传 统艺术 的影响 ,是因 为戏曲 艺术综 合了多 门类传 统艺术 ,受到 各门传 统艺术 美学思 想的影 响。

人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)

人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)

人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
• ①放电过程——原电池
负极:氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极:还原反应
优点:比能量大、电压稳定、储存时间长, 适宜小电流连续放电。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
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为什么废旧纽扣电池应专门回收?
• 钮扣电池含有汞,当其废弃在自然界里,外 层金属锈蚀后,汞就会慢慢从电池中溢出来, 进入土壤或在下雨之后进入地下水,再通过 农作物进入人体,损伤人的内脏。在微生物 的作用下,无机汞可以转变成甲基汞,聚积 在鱼类的身体里,人食用了这种鱼后,甲基 汞会进入人的大脑细胞,使人的神经系统受 到严重破坏,重者会发疯致死。日本水俣病 就是甲基汞所致。
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
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。
• 在锂电池家族中,有特高容量而且自放电率特 别低的,主要使用在工业自动化仪表仪器中的 锂—亚硫酰氯电池;也有长寿又安全的用于心 脏起搏器的锂—碘电池;还有在环境温度一二 条件下应用于井下的锂—氧化铜电池,及
在照相机中使用的锂……
人教版选修四高中化学4.2-化学电源( 共45张 PPT)
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永久性人造心脏在美问世
•锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负 极是金属锂,正极是I3-的盐,固体电解质为能够 传导锂离子的LiI晶体,可将放电时负极产生的 锂离子传导到正极与碘的还原产物I-结合。—— 可用于心脏起搏器。

高中化学人教版选修四 4-2 化学电源 课件(12张)

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3.燃料电池 氢氧燃料电池
(2)碱性(KOH溶液) /中性(Na2SO4溶液) 总反应: 2H2+O2=2H2O 正极: O2+4e-+2H2O=4OH负极: 2H2-4e-+4OH-=4H2O
3.燃料电池 氢氧燃料电池
(3)熔融盐电解质(熔融K2CO3,负极产生气 体作为正极助燃气) 总反应:2H2+O2=2H2O 负极: 2H2-4e-+2CO32-=2H2O+2CO2 正极: O2+4e-+2CO2=2CO32-
绿色电池
总结:书写燃料电池的电极反应式
1、写出燃烧反应; 根据电解液改写燃料电池总反应;
2、写出正极的电极反应式(一般较简单); 正极反应一般为: ①酸性介质 O2+4H++4e-=2H2O ②碱性介质 O2+2H2O+4e-=4OH- ③ 熔融碳酸盐 O2+4e-+2CO2=2CO323、由燃料电池总反应减去正极的电极反应式 得负极的电极反应式。
3.燃料电池 氢氧燃料电池
(4)熔融盐电解质(氧化锆-氧化钇,可传导O2-) 总反应:2H2+O2=2H2O 正极: O2 + 4e-= 2O2负极: 2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O
3.燃料电池 甲烷燃料电池
(1)酸性电解质(硫酸) 总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O 正极:2O2+8e-+8H+=4H2O 负极:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
3.燃料电池
30%多
燃料的化学能——热能——机械能——电能

高中化学人教版选修4课件:4.2 化学电源

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第二节
化学电源
-1-
第二节 化学电源
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学 习 目 标 思 维 脉 络 1.了解化学电源 的分类。 2.熟悉几种常见 化学电源的组成 及工作原理,会 熟练书写电极反 应式。 3.了解化学电源 的广泛应用及废 旧电池对环境的 危害及处理方 法。
-4-
第二节 化学电源
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(2)银锌电池: ①组成: 负极:Zn,正极:Ag2O,电解质:KOH。 ②工作原理:
负极反应:Zn+2OH--2eZn(OH)2; 正极反应:Ag2O+2e -+H2O 2Ag+2OH-。 电池反应:Zn+Ag2O+H2O Zn(OH) 2+2Ag。
-10-
第二节 化学电源
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3.燃料电池是一种新型电池,它利用燃料在反应过程中把化学能 直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应如下:X 极,O2(g)+2H2O(l)+4e4OH-;Y极,2H2(g)+4OH--4e4H2O(l)。 下列判断中,正确的是( ) A.X是负极 B.Y是正极 C.Y极发生还原反应 D.Y极发生氧化反应 答案:D
-6-
第二节 化学电源
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人教版高中化学选修四课件《4.2化学电源》.pptx

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1、概念: 将化学能变成电能的装置
2、分类:
①一次电池又称不可充电电池——如:干电池 ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池
①能量转换效率高,供能稳定可靠。
3、优点:
②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。
③易维护,可在各种环境下工作。
4
4、电池优劣的判断标准: ①比能量 [符号(W·h/kg),(W·h/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ②比功率 [符号是W/kg,W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 ③电池的储存时间的长短
30
燃料电池
介质 电池反应:2H2+O2=2H2O
酸性 中性 碱性
负极 正极 负极 正极 负极 正极
2H2-4e-=4H+ O2+4H++4e-=2H2O 2H2-4e-=4H+
O2+2H2O+4e-=4OH2H2+4OH--4e-=4H2O
O2+2H2O+4e-=4OH-
31
固体燃料电池
介质
电池反应:2H2+O2=2H2O
10
3.锌银钮扣电池 Zn|KOH|Ag2O
总反应:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag 负极:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
11
4、锂电池
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2): 8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极:;8Li-8e-=8Li+ 正极:。3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S

人教化学选修4第四章 第二节 化学电源 课件 (共17张PPT)

人教化学选修4第四章 第二节 化学电源 课件 (共17张PPT)
当正、负极电极反应式同时书写时,最好满足得失 电子守恒,给人"完整完美"之感,同时也便于加和写 总反应式.
再思考:
以乙烷(C2H6)燃料电池为例,在碱性介质中能否快 速地写出负极的电极反应式?并总结特殊的书写方法。
一般方法
先写总反应式(离子方程式)
再写正极反应式(易写) O2(H+)生成H2O 【O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O】 O2(OH-)生成OH- 【O2 + 2H2O +4e- = 4OH-】 总反应式 - 正极反应式 = 负极反应式
活动二 答案 (1)正极:电极b (2) 负 (3)总反应式:
C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O 正极: 3O2 + 12e- = 6O2-
负极:
C2H4 - 12e- + 6O2- = 2CO2 + 2H2O
针对于活动二,请回答:
燃料电池在不同的介质中传导的离子是不同的,有何 不同?你是如何“解读”的?
燃料电池电极反应式的书写

也哪敢随 即把追随 会怕爱风 使浩逐风

有遇敢飞 再瀚雷奔 默见做翔 小的和跑 契再勇有 的海闪自
跑 》
的大敢梦 帆洋电由
目的闯作 也装的是
光风一翅 能进力方
险闯膀 远我量向

航胸




氧化还原反应特殊的考点分布------
燃料电池正、负极电极反应式的书 写
O2往正极通的,负氧正还。
➢⑤正负极电极反应式要满
足得失电子守恒,便于
“加和”写总反应式
➢④酸性介质中,碳元素生 成CO2,碱性介质中,碳元素 生成CO32-

(教师参考)高中化学 4.2 化学电源课件 新人教版选修4

(教师参考)高中化学 4.2  化学电源课件 新人教版选修4

用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工
作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。
精选ppt
10
三、二次电池
• 铅蓄电池:其电池反应可以正向和逆向进行.蓄 电池放电时为自发电池,充电时为电解池.充电 后电池容量得到恢复,充放电次数可达千百次 。放电时电极反应式:
负 极:Pb + SO42- -2e-=PbSO4 正 极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=PbSO4 + 2H2O 总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O
优点:电流稳定,放电容量、时间增大几倍, 不会气涨或漏液。
缺点:多数只能一次使用,不能充电;价格较贵。
精选ppt
8
银锌电池
总反应式:
Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2
电极反应式:
负极: Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
正极: Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
电解液: KOH溶液
碱性锌锰电池、锌
银纽扣电池
燃料电池
是一种连续地将燃料和 氧化剂的化学能直接转 化成电能的化学电源, 又称连续电池.
氢气、甲醇、天然气、 煤气与氧气组成燃料 电池。
精选ppt
小型高性能5 燃料电池
2、化学电池优点
(1)能量转换效率高,供能稳定可靠。
(2)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。 (3)易维护,可在各种环境下工作。
化学 电池
定义
例子
一次电池 二次电池
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.

人教版高中化学选修四课件-高二化学4.2化学电源(共12张).pptx

人教版高中化学选修四课件-高二化学4.2化学电源(共12张).pptx

碱性锌锰电池: Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 (氢氧化氧锰)
电极反应: 负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 负极附近溶液中c(OH-)减小,pH减小
正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH正极附近溶液中c(OH-)增大,pH增大
电子移动方向: 电子从锌电极经过导线(或外电路)流向 MnO2电极
氢氧燃料电池: 2H2+O2=2H2O
H2 负极
电解质
O2 正极 H2O
酸性电解质: 负极:2H2-4e-=4H+ 正极:O2+4H++4e-=2H2O
碱性电解质: 负极:2H2+4OH--4e-=4H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
CH4燃料电池: CH4+2O2=CO2+2H2O
高中化学课件
金戈铁骑整理敬请各位同仁批评指正共同进步
化学电源
判断一个电池的优劣或是否适合某种需要,主要看这 种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少或者 输出功率的大小以及电池的可储存时间的长短。
电能的计算方法:
失去电子的物质的量×NA×1.6×10-19×电压 ↑
法拉第常数
一、一次电池
一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗 到一定程度,就不能再使用了。
A.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化 B.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 C.放电时正极附近溶液的碱性增强 D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
三、燃料电池
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。其电极本身不包含活性物质,只是一 个催化转化元件。工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供 给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排除,于 是电池就连续不断地提供电能。

高中化学人教选修四 4-2 化学电源 课件 (14张)

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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
化学电源
新 型 燃 料 电 池
科技前沿 第 11

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
化学电源
生活解读 第 12

用于“神六”的太阳 能电池 摄 像 机 专 用 电 池
笔记本电脑专用 电池 微 型 混 合 燃 料 电 池
化学 · 选修4《化学反应原 在日常生活和学习中,你用过哪些电池,你知道电 池的其它应用吗?
生活经验 第3

化学电源
交流总结 第4

碱性锌锰电池、锌银电 池、铅蓄电池、镉镍电 化学电池 池、氢镍电池、锂离子 将化学能转换成电能 电池等。
的装置 广泛应用于通讯、交通、 电池 太阳能电池 文化、办公及家用电子 产品。高科技、军事、 将太阳能转换成电能的 生产行业也有特殊应用。 装置 原子能电池
化学电源
二、二次电池 铅蓄 1、电池材料 电池 正极:PbO2 负极:Pb 电解质:H2SO4溶 液 2、工作原理
交流总结 第7

(1)放电过程 (2)充电过 程 3、特点
化学电源
三、燃料电池 酸性氢氧燃料 1、电池材 料 正极室:通氧气 (氧化剂) 电池
交流总结 第8

负极室:通氢(燃料) 气 电解质:H2SO4溶 液 使用铂电极
问题探究 第6

锌 筒 石墨 棒 Cl、 NH ZnCl2 和 H 2 O等 MnO 和C 普通锌锰干电池 的结构
2 4
=2MnOOH+ZnCl2+2NH3 负极(Zn)
Zn–2e- =Zn2+ (氧化反应)

2021年人教版高二化学选修4教学课件:第四章4.2 化学电源(共12张PPT)

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13、志不立,天下无可成之事。2021/2/52021/2/52021/2/52021/2/52/5/2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
优点:比能量和可储存时间有提高,适用于大电流 和连续放电,不会涨气或漏液。 缺点:不能充电;价格较贵。
一、一次电池
2. 银锌电池
Zn-Ag2O-KOH
负极:Zn−2e- +2OH- ══ Zn(OH)2 正极:Ag2O+H2O+2e- ══ 2Ag+2OH总反应:Zn+Ag2O+H2O ══ 2Ag+Zn(OH)2
特点:这种电池比能量大、电压稳定,储存时间长, 适宜小电流连续放电。 用途:常制成纽扣式微型电池,广泛用于电子手表、 照相机、计算器和其他微型电子仪器。
二、二次电池
铅蓄电池
Pb-PbO2-H2SO4放过程:阴极:发生还原反应的电极 阳极:发生氧化反应的电极
负极:Pb−2e- +SO42- ══ PbSO4 正极:PbO2+2e- +4H+ +SO42- ══ PbSO4+2H2O 充电过程:(放电的逆过程)
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一次电池
• 普通锌锰干电池:活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解
质,还填有MnO2 和炭黑。电极反应式: 负 极:Zn - 2e-= Zn2+ 正 极:2NH4+ + 2e-+2MnO2= Mn2O3+ 2NH3↑+ H2O 总反应:Zn + 2NH4+ +2MnO2= Zn2+ +Mn2O3+ 2NH3↑+ H2O
练习
例1、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池, 它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢 1 镍电池的总反应式是2 H N iO (O H ) N i(O H ) 根据此反应式判断,下列叙述中正确的是: A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH 值不断增大 B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池充电时,氢元素被还原 D.电池放电时,H2是负极 C
化学电池的分类
• 一次电池(干电池):活性物质消耗 到一定程度,就不能使用; • 二次电池(充电电池或蓄电池):放 电后可以再充电使活性物质获得再生; • 燃料电池:一种连续将燃料和氧化剂 的化学能直接转换成电能的化学电池。
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量 的电压的电池及电池组 ④使用方便,易于维护,并可在各种环 境下工作
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
发明电池的故事
伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物 理学家。 有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖 学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可 以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文, 伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验。他 用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情 况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的 金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而 收缩。为了证明自己的发现是正确的,伏特决 定更深入地了解电的来源。
衡量电池优劣的指标
• 比能量:电池单位质量或单位体积所能输出 电能的多少,符号(W· h)/kg ,(W· h)/L • 比功率:电池单位质量或单位体积所能输出 功率的大小,符号W/kg ,W/L • 储存时间:电池的可储存时间的长短 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,更适 合使用者的需要。
2
2
镍氢(MH-Ni) 电池 负极: H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O
正极: 2NiOOH + 2H2O + 2e-= 2Ni(OH)2 +2 OH电池反应:H2 + 2NiOOH =2Ni(OH)2
质,还填有MnO2 和炭黑。电极反应式: 负 极:Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2 正 极:2MnO2 + 2e-+ 2H2O = 2MnOOH + 2OH总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O= 2MnOOH + Zn(OH)2
• 碱性锌锰干电池:活性物质为KOH和淀粉糊作电解
发明电池的故事
一天,他拿出一块锡片和一枚银币,把这两种 金属放在自己的舌头上,然后叫助手将金属导线把 它们连接起来,刹时,他感到满嘴的酸味儿。 为了纪念他的贡献,人们把电 接着,他将银币和锡片交换了位置,当助手将 金属导线接通的一瞬间,伏特感到满嘴的咸味。 压的计量单位叫做伏特,简称伏, 这些实验证明,பைடு நூலகம்种金属在一定的条件下就能 符号V。比如我们手电筒里的电池的 产生电流。伏特想,只要能把这种电流引出来,就 能大有作用。 电压是1.5伏特,我们家里的电灯的 伏特经过反复实验,终于发明了被后人称做 电压是220伏特。 “伏特电堆”的电池,这就是在铜板和锌板中间夹 上卡纸和用盐水浸过的布片,一层一层堆起来的蓄 电池。这种电池,今天仍然在使用着
燃料电池
• 一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转 换成电能的化学电池。电池的电极本身不 包含活性物质,只是一个催化转化元件。 工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给, 在电极上不断地进行反应,生成物不断地 被排除,于是电池就连续不断地提供电能。 清洁、能量转换率高的特点。
燃料电池
燃料电池
• 氢氧燃料电池:一种高效低污染的新型电 池。 负 极:2H2 - 4e-=4H+ 正 极:O2 + 4H+ + 4e-=2H2O 总反应:2H2 + O2=2H2O
二次电池
• 铅蓄电池:其电池反应可以正向和逆向进行.蓄 电池放电时为自发电池,充电时为电解池.充电 后电池容量得到恢复,充放电次数可达千百次 。 放电时电极反应式: 负 极:Pb + SO42- -2e-=PbSO4 正 极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=PbSO4 + 2H2O 总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O 充电时电极反应式与放电时电极反应式相反,所 以可以把上述反应写成一个可逆反应式: 放电 Pb + PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4 + 2H2O 充电
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