人教版高中化学选修四课件第四章第二节《化学电源》

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铅蓄电池
思考与讨论:
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。
二、二次电池——铅蓄电池
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:
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?
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
3.判断电池的优劣标准主要是什么?
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。
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( D )
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
氧化性较强 的物质
电子流向
电解质
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
反应类型
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
负极
正极
能导电的物质
电极上发 生反应的
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
电子流向
流出电子
电解质
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
反应类型
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
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
①燃料做负极,助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。
燃料电池的规律
①燃料做负极,助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。
碱性锌锰电池构造示意图
碱性电池
碱性干电池
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
碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池
碱性干电池
负极(Zn): Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
燃料电池的规律
①燃料做负极,助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。
燃料电池与前几种电池的差别:
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充; ②反应产物不断排出; ③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……
电子流向
流出电子
流入电子
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
反应类型
氧化反应
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
负极
正极
能导电的物质
电解质
电极上发 生反应的
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
电子流向
流出电子
流入电子
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
反应类型
氧化反应
还原反应
减少污染 节约资源
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)
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反 应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-
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)
燃料电池与前几种电池的差别:
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充; ②反应产物不断排出; ③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
①燃料做负极,助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。
燃料电池与前几种电池的差别:
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充; ②反应产物不断排出; ③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
或 熔融液
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
负极
正极
能导电的物质
电极上发 生反应的
物质
还原性较强的 物质(多是金属 电极本身)
电子流向
反应类型
电解质
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
负极
正极
能导电的物质
电极上发 生反应的
物质
还原性较强的 物质(多是金属 电极本身)
铅蓄电池的充放电过程:
充电
2PbSO4(s)+2H2O(l) 放电 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
铅蓄电池的优缺点简析:
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……
负极
正极
能导电的物质
电极上发 生反应的
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
电子流向
流出电子
流入电子
电解质
酸溶液 碱溶液 盐溶液
或 熔融液
反应类型
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
负极
正极
能导电的物质
电解质
电极上发 生反应的
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
燃料电池的规律
①燃料做负极,助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。
燃料电池与前几种电池的差别:
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充; ②反应产物不断排出; ③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










手机专用电池
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?
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
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
电极上发 生反应的
物质
电子流向
反应类型
负极
正极
电解质
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
电极上发 生反应的
物质
电子流向
反应类型
负极
正极
能导电的物质
电解质
小 结 化学电池的组成
组成 电极材料
电极上发 生反应的
物质
电子流向
反应类型
负极
正极
能导电的物质
电解质
酸溶液 碱溶液 盐溶液
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
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
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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






4.目前化学电池主要分哪几大类?
一次电池
化 学 电 二次电池 池
燃料电池
一、一次电池——碱性干电池
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
负极(Zn): Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池
碱性干电池
负极(Zn): Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极(MnO2): 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
三、燃料电池——氢氧燃料电池
思考与讨论:
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。
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
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
பைடு நூலகம்


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
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
二、二次电池——铅蓄电池
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 阅读P76,了解铅蓄电池的充电原 理及铅蓄电池的优缺点。
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
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
(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( )
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。
碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池
二、二次电池——铅蓄电池
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);
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