1.2.2化学电源 ppt课件-（2019）新苏教版高中化学选择性必修1.ppt

1、专题1化学反应与能量变化形形色色的电池形形色色的电池各式各样的纽扣电池各式各样的纽扣电池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机电池手机电池可充电的锂电池可充电的锂电池形形色色的电池形形色色的电池干电池干电池形形色色的电池形形色色的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池蓄电池和燃料电池蓄电池和燃料电池形形色色的电池形形色色的电池用于用于“神六神六”的太阳能电池的太阳能电池太阳能电池太阳能电池形形色色的电池形形色色的电池1 1、化学、化学电源电源一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池铅蓄电池铅蓄电池氢氧燃料电池等氢氧燃料电池等锂离子电池锂离

2、子电池银锌蓄电池银锌蓄电池普通锌锰干电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池一、化学电源及其分类一、化学电源及其分类2 2、化学电源标准、化学电源标准比能量：比能量：比功率：比功率：单位：单位：WKg-1或或WL-1电池单位质量或单位体积所输电池单位质量或单位体积所输出电能的多少出电能的多少一、化学电源及其分类一、化学电源及其分类电池单位质量或单位体积所输电池单位质量或单位体积所输出功率的大小出功率的大小单位：（单位：（Wh）Kg-1或（或（Wh）L-1可储存时间长短可储存时间长短【学以致用】【学以致用】 P18 P181.银锌钮扣电池银锌钮扣电池正极：正极：Ag2O + H2O+ 2e-

3、=2Ag+2OH负极：负极：Zn +2OH2e- =Zn(OH)2总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag正极：正极： 负极负极：电解质溶液为：电解质溶液为：Ag2OZnKOH溶液溶液二、一次电池二、一次电池P18 P18 图图1-121-122.普通锌锰干电池普通锌锰干电池正极：正极：2NH4MnO22e- Mn2O3 2NH3H2O正极：正极：碳棒碳棒 负极：负极：Zn电解质溶液为：电解质溶液为：KOH溶液溶液负极：负极：Zn 2e = Zn2+P18 P18 图图1-101-102NH42e2NH3H2 2MnO2+H2=Mn2O3+H2O（MnO2为H2吸收剂 ）

4、 总反应：总反应：Zn+2MnO2+2NH4Cl =2MnOOH+ZnCl2+2NH33.碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池正极：正极：2MnO2 +2H2O +2e = 2MnOOH + 2OH正极：正极：碳棒或金属棒碳棒或金属棒 负极：负极：Zn电解质溶液为：电解质溶液为：KOH溶液溶液负极：负极：Zn + 2OH 2e = Zn(OH)2氢氧化氧锰氢氧化氧锰总反应：总反应：Zn +2MnO2 +2H2O = 2MnOOH +Zn(OH)2P18 P18 图图1-111-11三、二次电池三、二次电池1.铅蓄电池铅蓄电池放电放电原理原理正极：正极： PbO2+4H+SO42-+2e- =PbSO4

5、+2H2O电池反应：电池反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O正极：正极：PbO2 负极：负极：Pb电解质溶液：电解质溶液：H2SO4溶液溶液负极：负极： Pb+SO42-2e- =PbSO4P19 P19 图图1-131-13阴极阴极（接电源负极）接电源负极）: PbSO4 2e- = Pb+SO42-阳极阳极（接电源正极）接电源正极）: PbSO4+2H2O2e- = PbO2+4H+SO42-电池反应：电池反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池充、放电原理：铅蓄电池充、放电原理：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放

6、电充电充电铅蓄电池铅蓄电池充电充电原理：原理： 铅蓄电池铅蓄电池用途用途：电动自行车、汽车、发电站等都要用到它电动自行车、汽车、发电站等都要用到它铅蓄电池铅蓄电池优点优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉可靠、价格低廉铅蓄电池铅蓄电池主要主要缺点缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重、废弃电池污染环境关于铅蓄电池：关于铅蓄电池：(1)(1)充、放电时互为逆向过程，是可逆反应吗？充、放电时互为逆向过程，是可逆反应吗？ (2)(2)在充、放电过程中，溶液的在充、放电过程中，溶液的pHpH分别如何变分别如何变化？化？【思考】【思

7、考】2、镍镉电池（负极：、镍镉电池（负极：Cd 、正极：、正极：NiOOH、电解液电解液: KOH溶液）溶液）负极：负极： 。正极：正极： 。 Cd 2OH 2e = Cd(OH)2 2NiOOH +2H2O +2e = 2MnOOH + 2OH总：总： Cd +2NiOOH +2H2O=Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2阴极：阴极： 。阳极：阳极： 。Cd(OH)2 + 2e = Cd + 2 OH 2Ni(OH)2 2e+ 2OH = 2NiOOH + 2H2O3、铁、铁-镍电池：（负极：镍电池：（负极： Fe 、正极：、正极：NiO 2、电解质溶液：为电解质溶液：为KOH溶液）溶液）总

8、化学方程式总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2 充 电放 电负极负极： ；正极正极： 。 Fe 2e+ 2 OH = Fe (OH)2 NiO2 +2H2O + 2e = Ni(OH)2 + 2 OH 阴极阴极： ；阳极阳极： 。Fe (OH)2 + 2e = Fe + 2 OHNi(OH)2 2e +2OH = NiO2+ 2H2O 4、高铁电池、高铁电池：（负极：（负极：Zn、正极：石墨、正极：石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）电解质为浸湿固态碱性物质）总总: 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 +

9、 4KOH 充电放电负极负极： 。正极正极： 。3Zn 6e + 6 OH = 3 Zn(OH)2 2FeO42 +6e+8H2O = 2Fe (OH)3 + 10OH阴极阴极： ；阳极阳极： 。3Zn(OH)2 +6e=3Zn + 6 OH 2Fe(OH)3 6e+ 10OH=2FeO42+ 8H2O 【拓展视野】【拓展视野】P20 P20 锂离子电池的构成及工作原理锂离子电池的构成及工作原理正极：磷酸亚铁锂（正极：磷酸亚铁锂（LiFePO4)或钴酸锂（或钴酸锂（LiCoO2） 负极：碳素材料（人工石墨、碳纤维、天然石墨）负极：碳素材料（人工石墨、碳纤维、天然石墨） 关键词：关键词：锂离子锂

10、离子嵌入或脱嵌嵌入或脱嵌【拓展视野】【拓展视野】P20 P20 锂离子电池的构成及工作原理锂离子电池的构成及工作原理正极：磷酸亚铁锂（正极：磷酸亚铁锂（LiFePO4)或钴酸锂（或钴酸锂（LiCoO2） 负极：碳素材料（人工石墨、碳纤维、天然石墨）负极：碳素材料（人工石墨、碳纤维、天然石墨） 关键词：关键词：锂离子锂离子嵌入或脱嵌嵌入或脱嵌电解质溶液：锂盐溶解在一定的电解质溶液：锂盐溶解在一定的非水、非质非水、非质子性子性的有机溶剂中的有机溶剂中 负极：负极：LixC6 xe- = 6C + xLi+ 正极：正极：Li（1-x）CoO2+ xLi+ + xe- = LiCoO2 总：总：Li（1-x）CoO2+LixC6 = LiCoO2+ 6C (1)二次电池的放电过程，负极质量一定减小二次电池的放电过程，负极质量一定减小()(2)锂电池由于锂电池由于Li的性质活泼所以不能用水溶液作的性质活泼所以不能用水溶液作电解质电解质()(3)铅酸蓄电池充电时，正极接直流电源正极，发铅酸蓄电池充电时，正极接直流电源正极，发生还原反应生还原反应()(4)锂离子电池放电时，锂离子电池放电时，Li移向正极区移向正极区()【正误判断】【正误判断】