高中化學 第四章 第二節(jié) 化學電源課件 新人教版選修4.ppt

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化學電源 七嘴八舌談電池 話題1 你知道哪些電池 它們有哪些應用 2 生活中實用電池與其他能源 原電池相比較有哪些優(yōu)點 3 你如何評判一塊電池的優(yōu)劣 4 你能根據(jù)電池特點將其分類嗎 用途廣泛的電池 用于 神六 的太陽能電池 筆記本電腦專用電池 手機專用電池 攝像機專用電池 各式各樣的紐扣電池 小型高性能燃料電池 2 化學電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點 3 判斷電池的優(yōu)劣標準主要是什么 4 目前化學電池主要分哪幾大類 2 化學電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點 3 判斷電池的優(yōu)劣標準主要是什么 4 目前化學電池主要分哪幾大類 能量轉換效率高 供能穩(wěn)定可靠 可以制成各種形狀和大小 不同容量和電壓的電池和電池組使用方便 易于維護 并可在各種環(huán)境下工作 2 化學電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點 3 判斷電池的優(yōu)劣標準主要是什么 4 目前化學電池主要分哪幾大類 能量轉換效率高 供能穩(wěn)定可靠 可以制成各種形狀和大小 不同容量和電壓的電池和電池組使用方便 易于維護 并可在各種環(huán)境下工作 單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少 即比能量的大小 輸出功率的大小即比功率的大小以及電池的存儲時間的長短 除特殊情況外 質(zhì)量輕 體積小而輸出電能多 功率大 儲存時間長的電池 其質(zhì)量好 化學電池 一次電池 二次電池 燃料電池 一 一次電池 堿性干電池 堿性鋅錳電池構造示意圖 堿性電池 堿性干電池 堿性鋅錳電池構造示意圖 堿性電池 負極 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2 堿性干電池 堿性鋅錳電池構造示意圖 堿性電池 負極 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2正極 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 堿性干電池 堿性鋅錳電池構造示意圖 堿性電池 負極 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2正極 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 電池總反應 Zn 2MnO2 2H2O 2MnOOH Zn OH 2 堿性干電池 堿性鋅錳電池構造示意圖 堿性電池 負極 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2正極 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 電池總反應 Zn 2MnO2 2H2O 2MnOOH Zn OH 2優(yōu)缺點簡析 只能一次使用 不能充電 價格較貴 比能量和儲存時間有所提高 適用于大電流和連續(xù)放電 堿性干電池 二 二次電池 鉛蓄電池 鉛蓄電池 1 鉛蓄電池的正負極 2 哪些物質(zhì)參與正負極反應 3 電解質(zhì)溶液的濃度是否變化 4 嘗試寫出電極反應式和電池反應式 思考與討論 二 二次電池 鉛蓄電池 負極 Pb Pb 2e SO42 PbSO4正極 PbO2 PbO2 2e 4H SO42 PbSO4 2H2O電池總反應 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 鉛蓄電池 二 二次電池 鉛蓄電池 負極 Pb Pb 2e SO42 PbSO4正極 PbO2 PbO2 2e 4H SO42 PbSO4 2H2O電池總反應 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 鉛蓄電池 閱讀P76 了解鉛蓄電池的充電原理及鉛蓄電池的優(yōu)缺點 缺點 比能量低 笨重 廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點 可重復使用 電壓穩(wěn)定 使用方便 安全可靠 價格低廉其它二次電池 鎳鎘電池 鎳氫電池 鋰離子電池 聚合物鋰離子蓄電池 鉛蓄電池的充放電過程 鉛蓄電池的優(yōu)缺點簡析 三 燃料電池 氫氧燃料電池 1 指出氫氧燃料電池的正負極 2 哪些物質(zhì)參與正負極反應 3 電解質(zhì)溶液是否參與化學反應 4 嘗試寫出電極反應式和電池反應式 思考與討論 三 燃料電池 氫氧燃料電池 酸性電解質(zhì) HCl 負極 Pt 2H2 4e 4H 正極 Pt O2 4H 4e 2H2O電池總反應 2H2 O2 2H2O 三 燃料電池 氫氧燃料電池 酸性電解質(zhì) HCl 負極 Pt 2H2 4e 4H 正極 Pt O2 4H 4e 2H2O電池總反應 2H2 O2 2H2O堿性電解質(zhì) KOH 負極 Pt 2H2 4e 4OH 4H2O正極 Pt O2 2H2O 4e 4OH 電池總反應 2H2 O2 2H2O 三 燃料電池 氫氧燃料電池 酸性電解質(zhì) HCl 負極 Pt 2H2 4e 4H 正極 Pt O2 4H 4e 2H2O電池總反應 2H2 O2 2H2O堿性電解質(zhì) KOH 負極 Pt 2H2 4e 4OH 4H2O正極 Pt O2 2H2O 4e 4OH 電池總反應 2H2 O2 2H2O 使用氫氧燃料電池動力的法國產(chǎn)標致TAXI 同濟大學研制的燃料電池汽車 超越3號 我國自主研發(fā)的燃料電池車 神舟十號燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 燃料電池的規(guī)律 燃料做負極 助燃劑氧氣為正極 電極材料一般不參加化學反應 只起傳導電子的作用 氧化劑與還原劑在工作時不斷補充 反應產(chǎn)物不斷排出 能量轉化率高 超過80 普通的只有30 有利于節(jié)約能源 燃料電池的規(guī)律 燃料電池與前幾種電池的差別 燃料做負極 助燃劑氧氣為正極 電極材料一般不參加化學反應 只起傳導電子的作用 氧化劑與還原劑在工作時不斷補充 反應產(chǎn)物不斷排出 能量轉化率高 超過80 普通的只有30 有利于節(jié)約能源 缺點 體積較大 附屬設備較多 燃料電池的規(guī)律 燃料電池與前幾種電池的差別 燃料做負極 助燃劑氧氣為正極 電極材料一般不參加化學反應 只起傳導電子的作用 氧化劑與還原劑在工作時不斷補充 反應產(chǎn)物不斷排出 能量轉化率高 超過80 普通的只有30 有利于節(jié)約能源 缺點 體積較大 附屬設備較多優(yōu)點 能量轉換率高 清潔 對環(huán)境好 燃料電池的規(guī)律 燃料電池與前幾種電池的差別 燃料做負極 助燃劑氧氣為正極 電極材料一般不參加化學反應 只起傳導電子的作用 氧化劑與還原劑在工作時不斷補充 反應產(chǎn)物不斷排出 能量轉化率高 超過80 普通的只有30 有利于節(jié)約能源 缺點 體積較大 附屬設備較多優(yōu)點 能量轉換率高 清潔 對環(huán)境好其它燃料電池 烴 肼 甲醇 氨 煤氣燃料電池 燃料電池的規(guī)律 燃料電池與前幾種電池的差別 燃料做負極 助燃劑氧氣為正極 電極材料一般不參加化學反應 只起傳導電子的作用 小結 化學電池的組成 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 酸溶液堿溶液鹽溶液或熔融液 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 還原性較強的物質(zhì) 多是金屬電極本身 酸溶液堿溶液鹽溶液或熔融液 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 還原性較強的物質(zhì) 多是金屬電極本身 氧化性較強的物質(zhì) 酸溶液堿溶液鹽溶液或熔融液 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 還原性較強的物質(zhì) 多是金屬電極本身 氧化性較強的物質(zhì) 酸溶液堿溶液鹽溶液或熔融液 流出電子 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 還原性較強的物質(zhì) 多是金屬電極本身 氧化性較強的物質(zhì) 酸溶液堿溶液鹽溶液或熔融液 流出電子 流入電子 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 還原性較強的物質(zhì) 多是金屬電極本身 氧化性較強的物質(zhì) 酸溶液堿溶液鹽溶液或熔融液 流出電子 流入電子 氧化反應 小結 化學電池的組成 能導電的物質(zhì) 還原性較強的物質(zhì) 多是金屬電極本身 氧化性較強的物質(zhì) 酸溶液堿溶液鹽溶液或熔融液 流出電子 流入電子 氧化反應 還原反應 減少污染節(jié)約資源 書寫電極反應式應注意以下幾點 書寫電極反應式應注意以下幾點 1 確定原電池的正負極 弄清正負極上發(fā)生反應的物質(zhì) 書寫電極反應式應注意以下幾點 1 確定原電池的正負極 弄清正負極上發(fā)生反應的物質(zhì) 2 電極反應是一種離子反應 遵循書寫離子反應的所有規(guī)則 如 拆 平 書寫電極反應式應注意以下幾點 1 確定原電池的正負極 弄清正負極上發(fā)生反應的物質(zhì) 2 電極反應是一種離子反應 遵循書寫離子反應的所有規(guī)則 如 拆 平 3 將兩極反應的電子得失數(shù)配平后 相加得到總反應 總反應減去一極反應即得到另一極反應 4 負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物 與溶液的酸堿性有關 如 4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在 在堿性溶液中以CO32 形式存在 4 負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物 與溶液的酸堿性有關 如 4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在 在堿性溶液中以CO32 形式存在 5 溶液中不存在O2 在酸性溶液中它與H 結合成H2O 在堿性或中性溶液中它與水結合成OH 連線高考 09年廣東化學 14 可用于電動汽車的鋁 空氣燃料電池 通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液 鋁合金為負極 空氣電極為正極 下列說法正確的是 A 以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時 正極反應都為 O2 2H2O 4e 4OH B 以NaOH溶液為電解液時 負極反應為 Al 3OH 3e Al OH 3 C 以NaOH溶液為電解液時 電池在工作過程中電解液的pH保持不變D 電池工作時 電子通過外電路從正極流向負極 連線高考 09年廣東化學 14 可用于電動汽車的鋁 空氣燃料電池 通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液 鋁合金為負極 空氣電極為正極 下列說法正確的是 A 以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時 正極反應都為 O2 2H2O 4e 4OH B 以NaOH溶液為電解液時 負極反應為 Al 3OH 3e Al OH 3 C 以NaOH溶液為電解液時 電池在工作過程中電解液的pH保持不變D 電池工作時 電子通過外電路從正極流向負極 A 連線高考 07年高考全國理綜卷II 10 在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片 下列敘述正確的是 A 正極附近的SO42 離子濃度逐漸增大B 電子通過導線由銅片流向鋅片C 正極有O2逸出D 銅片上有H2逸出 連線高考 07年高考全國理綜卷II 10 在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片 下列敘述正確的是 A 正極附近的SO42 離子濃度逐漸增大B 電子通過導線由銅片流向鋅片C 正極有O2逸出D 銅片上有H2逸出 D 寫出下列燃料電池的電極方程的書寫 甲烷乙烷甲醇乙醇一氧化碳肼 酸性電解質(zhì) HCl 堿性電解質(zhì) KOH 中性電解質(zhì) NaCl