化学课件 发展中的化学电源

与燃烧方程式相同， 但条件不同
2H2 + O2 = 2H2O
随堂练习
3、氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液 为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：
2H2+4OH- _ 4e-==4H2O O2+2H2O+4e-==4OH据此判断，下列说法中错误的是
CD
A、H2在负极发生氧化反应 B、供电时的总反应为：2H2+O2==2H2O C、产物为无污染的水，故电解质PH值不变
思考与交流
• 化学电源在给人类带来便利的同时，又给人 类带来了怎样的负面影响呢？
废旧电池中含有多种重金属、酸和碱， 会对地下水、土壤产生污染，对生态环境和 公众身体健康有很大的危害。
如何减小电池使用带来的负面影响？
1、回收废弃电池； 2、开发新型高效的绿色电池。
Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + 2H2O
（2）镍－镉碱性蓄电池
负极：Cd
Cd是致癌物质，废弃镍镉电池
正极：NiO(OH) 如不回收会污染环境
电解质：KOH
（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池 特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。 用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
锂电池
镍镉碱性蓄电池
1、常用的电池是锂电池（锂是一种碱金属，其相对原子质量
为７），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的 电量）特别大而广泛用于心脏起搏器，一般使用时间可长 达十年．电池总反应可表示为：
Ｌｉ＋ＭｎＯ２＝ＬｉＭｎＯ２．试回答： ①锂电池比容量特别大的原因是： 锂的摩尔质量小，单位质量的金属中锂提供的电子多． ②锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种 电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原 因： ２Ｌｉ＋Ｈ２Ｏ＝＝２ＬｉＯＨ＋Ｈ２↑
D、燃料电池的能量转化率可达100%
随堂练习
4、下列说法正确的是 • A、充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行 • B、充电电池中铅蓄电池的正极材料是 PbO2，
所用电解质是稀硫酸 • C、燃料电池是将电能转化为燃料的化学能的
装置 • D、燃料电池作为新型电池，能量转化率可达
到100% • E、锂电池必须采用无水电解质或固体电解质
是以H2为燃料，产物为H2O的一种高效低污染的新型电 池，主要用于航天领域。
它的电极材料一般为铂电极和活性炭电极（两极均不参 加反应），而是由外设备提供燃料和氧化剂，反应时H2 从负极进入，O2从正极进入，电解质溶液一般为40%的 KOH溶液或稀硫酸溶液。
无论多复杂的燃料电池，通入O2的一极肯定为正极
（NH4Cl显酸性，会腐蚀锌筒）
电池总反应式：
Zn+2NH4+ == Zn2++2NH3↑+H2↑
特点： a：一次性电池，不可逆 b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延长寿命
2.充电电池(又称二次电池)
充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，
在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环
2、银锌电池广泛用作电子仪器的电源，它的充电和放电过程
可以表为
2Ag+Zn（OH）2
充电
放电
Ag2O +Zn+H2O，
在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ D ）
A、Ag C、Ag2O
B、Zn（OH）2 D、Zn
3 燃料电池
工作原理：将燃料和氧化剂（O2）反应，放出化学能直 接转化为电能。
氢氧燃料电池
进行，至一定周期后终止。
化学能
放电 充电
电能
充电电池是两极都参加反应的电池。 它们的负极是较活泼的金属， 正极一般是金属氧化物。
（1）铅蓄电池
负极: Pb +SO42- - 2e- == PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- == PbSO4 + 2H2O 电池总反应式：
(1)当电解质溶液为KOH溶液时 负极：2H2 +4OH- - 4e-=4H2O 正极： O2+2H2O+ 4e-= 4OH总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O
（2）当电解质溶液为稀H2SO4
负极： 2H2 - 4e-=4H+
正极： O2+ 4H+ + 4e-= 2H2O
燃料电池的总反应式 总反应式：
根据反应设计原电池，你有哪些可行方案? （ 2Fe3+ + Fe = 3 Fe2+ ）
负极
正极
电解质溶液
Cu
FeCl3
Fe
C
Fe(NO3)3
Ag
Fe2(SO4)3
二、发展中的化学电源
碱性电池
蓄电池
ห้องสมุดไป่ตู้
锂离子电池
干电池
燃料电池
1、干电池
负极（锌筒）：Zn — 2e- == Zn2+ 正极（碳棒）：2NH4+ + 2e- == 2NH3↑+H2↑ 电解质：糊状NH4Cl