化學電源課件

1、專題1 化學反應與能量變化,化學電源,第二單元 化學能與電能的轉化,用于“神十”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,化學電池,,一次電池,二次電池,燃料電池,堿性鋅錳電池,鉛蓄電池,氫氧燃料電池,鋰離子電池,銀鋅蓄電池,,普通鋅錳干電池,鋅銀紐扣電池,,一、化學電池的分類,鎳鎘電池,鎳氫電池,鋅錳干電池,Zn+2NH4Cl+2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,鋅錳堿性電池

2、是一種新型的干電池。工作電動勢穩(wěn)定.正極材料為MnO2 ,還原產物為Mn2O3 ,電解質是KOH溶液.,問題探究一,負極：正極：總：,Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3,2MnO2 + H2O + 2e- = Mn2O3 + 2OH－,Zn + 2OH－－2e- = Zn(OH)2,紐扣電池,負極：Zn+ 2OH- -2e- =Zn(OH)2,正極：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2O

3、H-,總反應:Ag2O+ Zn+H2O =Zn(OH)2+ 2Ag,正極區(qū)PH值： 負極區(qū)PH值：,上升,降低,鈕扣電池：不銹鋼制成一個由正極殼和負極蓋組成的小圓盒，盒內靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金作負極活性材料，電解質溶液為濃KOH溶液，已知電池內Zn的氧化產物為Zn(OH)2,紐扣電池,鈕扣電池：不銹鋼制成一個由正極殼和負極蓋組成的小圓盒，盒內靠正極一端填充由Ag2O和少

4、量石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金作負極活性材料，電解質溶液為濃KOH溶液，已知電池內Zn的氧化產物為Zn(OH)2,鉛蓄電池,電池反應：PbO2 + Pb +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O,PbO2 + 4H++ SO42- + 2e- =PbSO4 + 2H2O,Pb + SO42- - 2e- = PbSO4,,燃料電池,,,2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4

5、e-= 4OH-,,固體燃料電池,,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O,O2 + 4e-= 2O2－,我國有豐富的天然氣（主要成分為CH4)資源, 如果你是科學工作者，請你利用天然氣資源設計原電池。,請寫出該電池的總反應式,CH4+2O2+2OH－=CO3 2－+3H2O,電極反應式為正極　　　　　　　　　　　　　　　　負極,2O2+4H2O+8

6、e－ =8OH－,CH4+10OH－－8e－ =CO32－ +7H2O,問題探究二,1、有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成原電池。電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-②負極上CH4失去電子，電極反應式： CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O③負極上是O2獲得電子，電極反應式為： O2+2H2O+4

7、e-=4OH-④電池放電后，溶液PH不斷升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④,課堂練習,2、科研人員新近開發(fā)出一種由甲醇和氧氣以及強堿作電解質溶液的新型手機電池，可供手機連續(xù)使用一個月才充一次電，據此請回答以下問題：,甲醇是 極，電極反應為

8、 。,負,2CH4O+16OH－ －12e－=2CO32－+12H2O,課堂練習,已知人體血液的pH值在7.35～7.45之間。將心臟起博器，植入如圖紅色區(qū)域靜脈血管內，請寫出電極反應式并分析其工作原理。,Zn-負極，Pt-正極；人體體液作電解質，溶解氧做氧化劑。,負極反應：2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)2 正極反應：O2+4e+2H2O=4OH-,電池反應

9、：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2,鎳鎘電池,,有關該電池的說法正確的是A．充電時陽極反應：Ni(OH)2 －e— + OH- = NiOOH + H2OB．充電過程是化學能轉化為電能的過程C．放電時負極附近溶液的堿性不變D．放電時電解質溶液中的OH-向正極移動,鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：,Cd + 2NiOOH + 2H2O

10、 Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2,LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應為：,電池的正極材料是LiFePO4，負極材料是石墨，含Li＋導電固體為電解質。下列有關LiFePO4電池說法正確的是A.可加入硫酸以提高電解質的導電性B.放電時電池內部Li＋向負極移動.C.充電過程中，電池正極材料的質量減少D.放電時電池正極反應為：FePO4+Li++e-=LiFePO4,課堂練習,天津

11、是我國研發(fā)和生產鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷（LiCoO2），充電時LiCoO2中Li被氧化，Li＋遷移并以原子形式嵌入電池負極材料碳（C6）中，以LiC6表示。電池反應為LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6 ，下列說法正確的是A．充電時，電池的負極反應為 LiC6－e－=Li +C6B．放電時，電池的正極反應為 CoO2+Li＋+ e－= LiCoO2 ，C．羧酸