(教师参考)高中化学 2.3.2 发展中的化学电源课件1 苏教版必修2

负极：Zn+2OH--2e- = ZnO+H2O
正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应式为：Zn+ A精g选p2pOt = ZnO+2Ag
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铅蓄电池
（1）电极材料及原料 正极：PbO2 负极：Pb
（2）电解质溶液 H2SO4溶液 （3）电极反应式：
负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4 正极（PbO2）: PbO2+4H++SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O
总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O
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6
碱性Zn- Mn干电池
锌锰碱性电池是一种新型的干电池。 正极材料为MnO2 ,负极材料为Zn， 还原产物为MnOOH,电解质是KOH溶液， 总： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH 请写出电极反应式并分析其工作原理。
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4
4.化学电源
（1）一次电池（如干电池）:用过后不能复原 （2）二次电池（如蓄电池）:充电后能继续使用 （3）燃料电池 （4）海水电池
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（1）一次电池 干电池—— Zn- Mn普通干电池
负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+
正极（石墨）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
专题2 化学反应与能量转化
第三单元 化学能与电能的源自文库化 第2课时 发展中的化学电源
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1
二、 原电池原理的应用：
1、研制分析化学电源；
2、促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率 3、寻找钢铁防腐蚀的方法
4、原电池的设计……
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2
钢铁的吸氧腐蚀
• 原理：在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小
负极： 4Al - 12e-= 4Al 3+
正极： 3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -
电池总反应： 4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3↓
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怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？
书写步骤：（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); （3）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。
2 PbSO4 + 2H21O0
（3）新型燃料电池
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”
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，同时将电极反应产物不断排出电池
优点：效率高、无污染，装置可持续使用
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燃料电池
常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、 铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。
负极：Zn + 2OH－－2e- = Zn(OH)2
正极：2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO（OH） + 2OH－
总反应： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH
）
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（2）二次电池
银锌纽扣电池
银锌电池—钮扣电池 该电池使用寿命较长，广 泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和 Zn，电解质为KOH溶液。发生反应后生成Ag和ZnO, 其电极反应式为：
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甲醇燃料电池是由甲醇和氧气及强碱电解质溶 液构成的新型手机电池，电量可达现用镍氢或 锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电 。据此回答：
(1)甲醇是 负 极,
电极反应式是:
2CH3OH+16OH--12e－=2CO32-+12H2O
;
(2)电池反应的离子方程式:
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O.
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-
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CH4、O2、NaOH组成的燃料电池
1.燃烧总化学反应： CH4+2O2→CO2+2H2O
2.燃料电池总反应：
CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O 3.正极： 2O2+4H2O+8e－= 8OH4.负极：CH4+10OH--8e－= CO32-+7H2O
如图电池反应
• •
负极：2H2+4OH--4e-=4H2O
• 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
• 总反应：O2+2H2=2H2O
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（4）海水电池
1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电 池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电 解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。电极 反应式为：
总反应： Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O
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铅蓄电池的放电过程——原电池
负极：Pb+SO42- =PbSO4+2e正极：PbO2+SO42-+4H++2e - =PbSO4+ 2H2O 电池总反应：Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O
铅蓄电池的充电过程——电解池
阴极： PbSO4 +2e- ＝ Pb+SO42阳极： PbSO4+ 2H2O ＝ PbO2+SO42-+4H++2e电池总反应：2PbSO4+2H2O＝ Pb+ PbO2+2SO42- +4H+
铅蓄电池的充放电过程
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 精充选pp电t
的原电池。
G
• 负极：Fe—2e—=Fe2+
Fe
C
• 正极：2H20+O2+4e—=4OH—
• Fe2+ +2OH— =Fe（OH）2 NaCl
• 4Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）3
• 2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O
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3
钢铁的防腐蚀：
（1）覆盖保护层； （2）改变金属内部结构； （3）钢铁表面镶嵌活泼金属，如锌； （4）钢铁连接电源负极。