（2019）新鲁科版高中化学高二选择性必修一1.2化学能转化为电能（2）- ppt课件.ppt

1、化学能转化为电能（2）高二年级 化学化学电源一次电池二次电池（可充电电池）二、化学电源 化学电源燃料电池1.锌锰干电池任务1. 分析酸性锌锰干电池各部分的作用。酸性锌锰干电池1.锌锰干电池酸性锌锰干电池正极材料正极反应物离子导体负极材料 负极反应物 容器任务1. 分析酸性锌锰干电池各部分的作用。1.锌锰干电池酸性锌锰干电池任务2.分析酸性锌锰干电池的工作原理， 写出负极的电极反应。1.锌锰干电池酸性锌锰干电池e-正极反应物MnO2正极材料石墨正极任务2.分析酸性锌锰干电池的工作原理， 写出负极的电极反应。负极材料Zn负极负极反应物ZnZn2+、NH4Cl-1.锌锰干电池酸性锌锰干电池已知：氯化

2、铵溶液显酸性。为什么酸性锌锰干电池即使不用也会很快没电甚至漏液？负极 Zn-2e- Zn2+ 正极2MnO2+2NH4 +2e- Mn2O3+2NH3+H2O 1.锌锰干电池酸性锌锰干电池酸性锌锰干电池的缺点：容易自放电导致存放时间短放电后电压下降较快1.锌锰干电池酸性锌锰干电池碱性锌锰干电池1.锌锰干电池任务3.分析碱性锌锰干电池各部分作用， 指出在哪些方面较酸性锌锰干电池有所改进？碱性锌锰干电池1.锌锰干电池任务3.分析碱性锌锰干电池各部分作用， 指出在哪些方面较酸性锌锰干电池有所改进？碱性锌锰干电池正极材料 容器隔离正负极负极反应物负极材料 1.锌锰干电池任务3.分析碱性锌锰干电池各部分

3、作用， 指出在哪些方面较酸性锌锰干电池有所改进？碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵做电解质以不参与反应的钢外壳代替锌筒负极反应物和负极材料进行了拆分1.锌锰干电池关注电解质的性质、产物的形式 +2OH-+H2O 任务4.已知碱性锌锰干电池的总反应为： Zn+2MnO2+H2O ZnO+2MnOOH（碱式氧化锰） 请分别写出正负极的电极反应。错误写法：负极 Zn-2e- Zn2+ 正确写法：负极 Zn-2e- ZnO1.锌锰干电池+2H2O+2OH- 正极 2MnO2+2e- 2MnOOH 碱式氧化锰 任务4.已知碱性锌锰干电池的总反应为： Zn+2MnO2+H2O ZnO+2MnOOH（碱式氧

4、化锰） 请分别写出正负极的电极反应。2.铅蓄电池2.铅蓄电池任务5. 分析铅蓄电池的工作原理，并写出放电时的 电极反应和总反应。2.铅蓄电池任务5. 分析铅蓄电池的工作原理，并写出放电时的 电极反应和总反应。e-正极反应物PbO2正极材料正极负极材料负极负极反应物PbH+SO4 2.铅蓄电池+4H+2H2O负极Pb+SO4-2e- PbSO4正极PbO2+SO4 +2e- PbSO4总反应 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O总结归纳书写陌生电极反应的思路和方法：确定化合价变化的反应物及对应的产物根据化合价确定得/失电子的数目 电荷守恒原子守恒3.燃料电池 燃料电池能量利用效率

5、高、可连续使用、污染轻。 燃料电池负极一般通入燃料（如H2、CH4、CH3OH、CH3CH2OH等），正极一般通入氧化剂（如O2）。实现一个相当于燃烧反应的电池反应，将化学能转化为电能。 3.燃料电池3.燃料电池任务6.利用所给药品和仪器设计装置，通过该装置将下列反应产生的 化学能转化为电能。2H2+O2 2H2O 写出设计思路，绘制实验装置图。 实验用品 KOH溶液，稀硫酸，K2SO4溶液，石墨棒； 长颈漏斗，U 形管，橡胶塞，导线，电流表，电源。 资料：在水中加入少量KOH、H2SO4、K2SO4可以提高水的导电性，从而加 快电解水的速度。氧化还原反应 还原剂 + 氧化剂 氧化产物+ 还原

6、产物还原性氧化性 氧化反应还原反应分开进行原电池正极材料正极反应物负极负极材料负极反应物正极电子导体离子导体（失电子）（得电子）形成闭合回路设计原电池的思路确定负极确定正极构成闭合回路负极反应物负极材料 正极反应物正极材料 离子导体电子导体H2O2石墨石墨KOH溶液/稀硫酸/K2SO4溶液导线3.燃料电池获得氢气和氧气制作氢氧燃料电池3.燃料电池资料3.燃料电池思考： 哪些物质可以用作氢氧燃料电池的电极材料？ 哪些物质可以用作氢氧燃料电池的离子导体？ 3.燃料电池电极材料：不与离子导体反应的固体金属或石墨 多孔性材料离子导体：KOH溶液、H3PO4溶液、熔融碳酸盐、 固体电解质、质子交换膜思考

7、： 哪些物质可以用作氢氧燃料电池的电极材料？ 哪些物质可以用作氢氧燃料电池的离子导体？ 3.燃料电池 KOH溶液：负极 H2 -2e- 2H+ H2 +2OH- - 2e- 2H2O 任务7.分别写出电解质溶液为KOH溶液、稀硫酸、K2SO4溶液 时氢氧燃料电池的电极反应。3.燃料电池+ 4H+ 2 + 2H2O 4 正极 O2 +4e- H2O O2 +4e- OH- KOH溶液：负极 H2 -2e- 2H+ H2 +2OH- - 2e- 2H2O 任务7.分别写出电解质溶液为KOH溶液、稀硫酸、K2SO4溶液 时氢氧燃料电池的电极反应。3.燃料电池 KOH溶液：负极 H2 +2OH- -

8、2e- 2H2O 正极 O2 + 2H2O +4e- 4OH-2H2 +4OH- - 4e- 4H2O2H2+O2 2H2O 任务7.分别写出电解质溶液为KOH溶液、稀硫酸、K2SO4溶液 时氢氧燃料电池的电极反应。3.燃料电池 任务7.分别写出电解质溶液为KOH溶液、稀硫酸、K2SO4溶液 时氢氧燃料电池的电极反应。 稀硫酸： 负极 2H2 -4e- 4H+ 正极 O2 +4H+ +4e- 2H2O K2SO4溶液：负极 2H2 -4e- 4H+ 正极 O2 +2H2O +4e- 4OH-2H2+O2 2H2O2H2+O2 2H2O我们希望未来的电池更易于维护便于携带内阻更小小身材，大电量工作温度更宽寿命更长价格便宜课后思考：你认为可以从哪些方面来改进你所设计的氢氧燃料电池？课后作业： 请通过上网搜索、查阅文献等方式，了解目前市场上有哪些新型电池，指出它们的设计新意、优点以及存在的问题。