人教版高中化学《化学电源》课件2.ppt

1、化学化学选修选修4第二节第二节第四章第四章 电化学基础电化学基础化学电源化学电源1 1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？、化学电池与其它能源相比有哪些优点？2 2、判断电池的优劣标准主要是什么？、判断电池的优劣标准主要是什么？3 3、目前化学电池主要分哪几大类？、目前化学电池主要分哪几大类？能量转换效率高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和能量转换效率高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作于维护，并可在各种环境下工作单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即单位质量或单位体积

2、所能输出电能的多少，即比能量比能量；输出功率的大小即输出功率的大小即比功率比功率电池的存储时间的长短。电池的存储时间的长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。储存时间长的电池，其质量好。第一环节、七嘴八舌谈电池第一环节、七嘴八舌谈电池化化学学电电池池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池氢气、甲醇、天氢气、甲醇、天然气、煤气与氧然气、煤气与氧气组成燃料电池气组成燃料电池铅蓄电池铅蓄电池锌银蓄电池锌银蓄电池镍镉电池镍镉电池锂离子电池锂离子电池普通干电池普通干电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池锌银纽扣

3、电池锌银纽扣电池 电池中的反应物质电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用电之后，就不能再次利用。又称充电电池或蓄又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复恢复工作能力，可多次重复使用。使用。是一种连续地将燃是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称化成电能的化学电源，又称连续电池。连续电池。形形色色的电池形形色色的电池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池碱性电池碱性电池 铅蓄电池铅蓄电池汽车燃料电池汽车燃料电

4、池普通干电池普通干电池纽扣电池纽扣电池 第二环节、探秘第二环节、探秘 走进电池内部世界 锌筒锌筒(负极负极)：Zn-2e-=Zn2+碳棒碳棒(正极正极)：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 电池总反应为：电池总反应为：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O 普通电池普通电池锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通锌普通锌-锰干电池的结构锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等优点：制作简单、价格便宜。优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，缺点：放电时间短，易气涨或漏液易气涨或漏液 干电池用干电池用锌制桶形外壳作负极锌制桶形外

5、壳作负极，位于，位于中央的顶盖有铜帽的中央的顶盖有铜帽的石墨作正极石墨作正极，在石，在石墨周围填充墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解和淀粉作电解质溶液质溶液，还填充，还填充MnO2的黑色粉末吸收正的黑色粉末吸收正极放出的极放出的H2，防止产生极化现象，防止产生极化现象。电解质电解质KOHKOH负极：负极：ZnZn粉粉Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：正极：MnOMnO2 22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池反应：电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2碱性锌碱性锌-锰电池：锰电池：缺点：缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵

6、多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流比能量和储存时间有所提高，适用于大电流 和连续放电和连续放电(电流稳定，放电容量、时间增大几倍电流稳定，放电容量、时间增大几倍,不会气涨不会气涨或漏液。或漏液。)思考思考:该电池的正负极材料和电解质该电池的正负极材料和电解质锌银钮扣电池锌银钮扣电池正极：正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH负极：负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag电极分别为电极分别为Ag2O和和Zn电解质溶液为电解质溶液为KOH优点：优点：比能量大、电压稳定、储存时

7、间长，比能量大、电压稳定、储存时间长，适宜小电流连续放电。适宜小电流连续放电。为什么废旧纽扣电池应专门回收？为什么废旧纽扣电池应专门回收？钮扣电池含有汞，当其废弃在自然界里，外钮扣电池含有汞，当其废弃在自然界里，外层金属锈蚀后，汞就会慢慢从电池中溢出来，层金属锈蚀后，汞就会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞

8、会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。日本水俣病到严重破坏，重者会发疯致死。日本水俣病就是甲基汞所致。就是甲基汞所致。海水电池海水电池4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 思考思考 指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反应式和总反应式。应式和总反应式。负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：（Al）：）：4Al-12e-=4Al3+（石墨）（石墨）3O2+6H2O+12e=12OH19911991年我国首创的以铝年我国首创的以铝空气空气海水组成的新型电池，海水组成的新型电池，可用于航

9、标灯中。可用于航标灯中。在锂电池家族中在锂电池家族中,有特高容量而且自放电率特有特高容量而且自放电率特别低的别低的,主要使用在工业自动化仪表仪器中的主要使用在工业自动化仪表仪器中的锂锂亚硫酰氯电池亚硫酰氯电池;也有长寿又安全的用于也有长寿又安全的用于心脏起搏器的锂心脏起搏器的锂碘电池碘电池;还有在环境温度还有在环境温度一二百度条件下应用于井下的锂一二百度条件下应用于井下的锂氧化铜电氧化铜电池池,及在照相机中使用的锂及在照相机中使用的锂 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大用相同质量的其他金属作负极相比

10、较，使用寿命大大延长。延长。永久性人造心脏在美问世永久性人造心脏在美问世 锂碘电池可作为真正的干电池的代表锂碘电池可作为真正的干电池的代表锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负极是金属锂，正极是极是金属锂，正极是I3-的盐，固体电解质为能的盐，固体电解质为能够传导锂离子的够传导锂离子的LiI晶体，可将放电时负极产生晶体，可将放电时负极产生的锂离子传导到正极与碘的还原产物的锂离子传导到正极与碘的还原产物I-结合。结合。可用于心脏起搏器。可用于心脏起搏器。锂电池锂电池电解液为有机溶剂（无水）电解液为有机溶剂（无水）锂亚硫酰氯电池锂亚硫酰氯电池(Li-SOC

11、l(Li-SOCl2 2)，8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl+Li=6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S负极负极：；正极：正极：。用途：质轻、高能用途：质轻、高能(比能量高比能量高)、高工作效率、高稳定电压、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e8Li-8e-=8Li=8Li+3SOCl3SOCl2 2+8e+8e-=6Cl=6Cl-+SO+SO3 32-2-+2S+2S负极负极:Li,:Li,正极可以是正极可以是:CuO:CuO、FeSFeS2 2 、MnOMn

12、O2 2 、C C等等;人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)放电过程放电过程原电池原电池负极：负极：氧化反应氧化反应 Pb+SO42-2e-=PbSO4正极：正极：还原反应还原反应 PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4 +2H2O放电过程总反应：放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 充电过程充电过程电解池电解池阴极阴极(接电源负极接电源负极)：还原反应还原反应 PbSO4+2

13、e-=Pb+SO42-阳极阳极(接电源正极接电源正极)：氧化反应氧化反应 PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-充电过程总反应：充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)铅蓄电池铅蓄电池用途：用途：优点：优点：主要缺点：主要缺点：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、价格低廉比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重

14、、废弃电池污染环境人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)银锌蓄电池银锌蓄电池 正极壳填充正极壳填充AgAg2 2O O和石墨，负极盖填充锌汞合和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液金，电解质溶液KOHKOH。反应式为：。反应式为：2Ag+Zn(OH)2Ag+Zn(OH)2 2 Zn+Ag Zn+Ag2 2O+HO+H2 2O O 写出电极反应式。写出电极反应式。充电充电放电放电负极：负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极：正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-中国第中国第1 1颗人造地球卫星东方红颗人造

15、地球卫星东方红-1-1用银锌电池作电源。用银锌电池作电源。人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)镉镍电池镉镍电池NiO(OH)+Cd+2HNiO(OH)+Cd+2H2 2O O Ni(OH)Ni(OH)2 2+Cd(OH)+Cd(OH)2 2 放放电电充电充电负极材料：负极材料：CdCd；正极材料：正极材料：涂有涂有NiONiO（OHOH），），电解质：电解质：KOHKOH溶液。溶液。反应式如下：反应式如下：写出电极反应式。写出电极反应式。特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。负极：负极

16、：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)用途：用途：优点：优点：主要缺点：主要缺点：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等灯、电动剃须刀等.具有残留性记忆，可重复使用具有残留性记忆，可重复使用500次以上，次以上，体积小体积小镉有致癌作用镉有致癌作用,如不回收，会产生严如不回收，会产生严重污染重污染;镍镍镉镉电电池池人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张P

17、PT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是应式是 H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2。根据此反。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是应式判断，下列叙述中正确的是()A.电池放电时，电池负极周围溶液的电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原电池充电时，氢元素被还原D.电池放电时，电池放电时，H2在负极上反应在负极上

18、反应CD负极：负极：H2+2OH-2e-=2H2O正极：正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)可供选择的燃料很多，如可供选择的燃料很多，如:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料煤气等液态或气态的燃料。人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)燃料电池的基本设计是：电极是用镍、银、钯、燃料电池的基本设计是：电极是用镍、银、钯、铂等金属粉末压制成可以透过气体的

19、多孔又可导铂等金属粉末压制成可以透过气体的多孔又可导电的特殊材料制作的；（燃料电池的电极有双重电的特殊材料制作的；（燃料电池的电极有双重作用，其一是作为作用，其一是作为电的导体电的导体；其二是；其二是提供足够的提供足够的表面积表面积使电极的活性物质分子分解为原子物种，使电极的活性物质分子分解为原子物种，然后发生电子转移。然后发生电子转移。这实际为一种这实际为一种电催化电催化过过程，铂、镍、铑这些金属是很好的电催化剂。）程，铂、镍、铑这些金属是很好的电催化剂。）两个电极之间充满着含有可以移动离子的电解两个电极之间充满着含有可以移动离子的电解质；质；氢氧化钾水溶液、熔融盐、传递质子的氢氧化钾水溶液

20、、熔融盐、传递质子的膜或者固体电解质等膜或者固体电解质等。人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)电极电极:Pt:Pt或石墨或石墨 制作的惰性电极制作的惰性电极氢氧燃料电池氢氧燃料电池 酸性酸性电解质：电解质：负极：负极：2H2H2 2-4e-4e-=4H=4H+正极：正极：O O2 2+4H+4H+4e+4e-=2H=2H2 2O O总反应：总反应：2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O碱性碱性介质介质负极负极:2H:2H2 2-4e-4e-+4OH+4OH-=4H=4H2 2O O正极正极:O:O2 2+2H

21、+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-总反应总反应:2H:2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O OPH：增大：增大PH：减小：减小思考思考:放电过程中分别以酸或碱为电解质溶液时，放电过程中分别以酸或碱为电解质溶液时，电极附近溶液电极附近溶液PHPH如何变化？原电池如何变化？原电池PHPH如何变化？如何变化？人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)缺点：缺点：体积较大、附属设备较多体积较大、附属设备较多优点：优点：能量转换率高、清洁、对环境友好能量转换率高、清洁、对环境友好？a b人教版选修四高中化学4.2-化

22、学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)介质介质电池反应：电池反应：2H2+=2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-一定要会判断：酸性有一定要会判断：酸性有H+(肯定没肯定没OH-）；）；碱性有碱性有OH-(肯定没肯定没 H+）中性时反应物中无中性时反应物中无H+或或OH-人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化

23、学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)燃料（例如，氢、肼、一氧化碳、甲烷、乙炔）燃料（例如，氢、肼、一氧化碳、甲烷、乙炔）和氧化剂分别从负极和正极的外侧源源不断地通和氧化剂分别从负极和正极的外侧源源不断地通过电极里的微孔进入电池体系，并分别在各自的过电极里的微孔进入电池体系，并分别在各自的电极上受到电极材料的催化而发生氧化和还原反电极上受到电极材料的催化而发生氧化和还原反应，同时产生电流。在燃料电池中，燃料与氧化应，同时产生电流。在燃料电池中，燃料与氧化剂连续不断的输送到电池内，同时电池反

24、应产物剂连续不断的输送到电池内，同时电池反应产物持续不断地排出电池，故燃料电池又称持续不断地排出电池，故燃料电池又称连续电池连续电池。燃料电池中能量转换率可高达燃料电池中能量转换率可高达80%80%以上。以上。人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)氧化剂与还原剂在工作时不断补充；氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出；反应产物不断排出；能量转化率高能量转化率高(超过超过80%)，普通的只有，普通的只有30%，有利于节约能源。有利于节约能源。缺点：缺点：体积较大、附属设备较多体积较大、附属设备较多 优点：优点：能量转

25、换率高、清洁、对环境好能量转换率高、清洁、对环境好 其它燃料电池：其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池池燃料电池的规律燃料电池的规律燃料电池与前几种电池的差别：燃料电池与前几种电池的差别：燃料做负极，助燃剂氧气为正极燃料做负极，助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应，只起传导电电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。子的作用。人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)使用氢氧燃料电池动力使用氢氧燃料电池动力 的法国产标致的法国产标致TAXITAXI同济大学研制的燃料电池汽车超越同

26、济大学研制的燃料电池汽车超越3号号我国自主研发的燃料电池车我国自主研发的燃料电池车神舟六号燃料电池发电系统神舟六号燃料电池发电系统人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)反应原理如下：反应原理如下：正极：正极：O2+2CO2+4e-=2CO32-负极：负极：2H2+2CO32-4e=2CO2+2H2O 熔融盐燃料电池熔融盐燃料电池熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极构成的燃料电陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极构成的燃料电池。其池。其电解质是熔融态碳酸盐电解质是

27、熔融态碳酸盐（在正极充入在正极充入CO2气作助燃剂气作助燃剂,该电池放电的过程中该电池放电的过程中CO2被循环使被循环使用用）。）。总反应：总反应：O2 2H2=2H2O人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y(Y2 2O O3 3)的氧化锆的氧化锆(ZrO(ZrO2 2)晶体晶体,在熔融状态下在熔融状态下能传导能传导O O2 2.下列对该燃料电池说法正确的是下列对该燃料电池说法正确的

28、是()()A A电池的总反应是：电池的总反应是：2C2C4 4H H1010+13O+13O2 28CO8CO2 2+10H+10H2 2O O B B在熔融电解质中，在熔融电解质中，O O2 2由负极移向正极由负极移向正极 C C通入空气一极是正极通入空气一极是正极,电极反应为：电极反应为：O O2 2+4e+4e =2O=2O2 2 D D通入丁烷通入丁烷极是正极极是正极,电极反应为：电极反应为：C C4 4H H1010+26e+26e+13O+13O2 2=4CO=4CO2 2+5H+5H2 2O OAC人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-

29、化学电源(共45张PPT)某燃料电池以某燃料电池以熔融的熔融的K K2 2COCO3 3（其中不含（其中不含O O2 2和和HCOHCO3 3）为电为电解质，以解质，以丁烷为燃料丁烷为燃料，以，以空气为氧化剂空气为氧化剂，以具有催化作，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极负极电极反应式为：电极反应式为：2C2C4 4H H1010+26CO+26CO3 32 252e52e=34CO=34CO2 2+10H+10H2 2O O。试。试回答下列问题：回答下列问题：(1)该燃料电池的化学反应方程式为该燃料电池的化学反应方程式为 。

30、(2)正极电极反应式为正极电极反应式为 。(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是质，加入的物质是 。(4)某学生想用该燃料电池为电源来电解饱和食盐水。某学生想用该燃料电池为电源来电解饱和食盐水。写出该反应的离子方程式写出该反应的离子方程式 。若电解后得到若电解后得到200mL3.25mol/LNaOH200mL3.25mol/LNaOH溶液，则消耗溶液，则消耗C C4 4H H1010 的体积在标准状况下为的体积在标准状况下

31、为 mL。2C2C4 4H H1010+13O+13O2 2=8CO=8CO2 2+10H+10H2 2O O13O13O2 226CO26CO2 2+52e+52e=26CO=26CO3 32 2COCO2 22Cl2Cl+2H+2H2 2O=ClO=Cl2 2+H+H2 2+2OH+2OH560560人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)书写电极反应式应注意以下几点：书写电极反应式应注意以下几点：人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)钢铁的吸氧腐蚀与析

32、氢腐蚀钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀类型类型吸氧腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀条件条件正极正极 (C)(C)负极反负极反(Fe)(Fe)总反应总反应其他反应其他反应水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+水膜呈酸性水膜呈酸性2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈失去部分水转化为铁锈Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2补充补充通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀更普遍

33、。人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)第三环节、众议电池功与过第三环节、众议电池功与过 展望电池的未来展望电池的未来人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)你你 知知 道道 吗吗1、一节一节1 1号电池腐烂产生的有毒物质能使号电池腐烂产生的有毒物质能使1m1m2 2土地失去使用价值土地失去使用价值 一粒纽扣电池可污染一粒纽扣电池可污染6060万升水，相当于万升水，相当于一个人一生的用水量一个人一生的用水量 废旧电池渗出的重金属造成水体污染，废旧电池渗出的重

34、金属造成水体污染，威胁人类健康，废酸废碱使土地酸化、威胁人类健康，废酸废碱使土地酸化、盐碱化，盐碱化，电池生产每年耗电池生产每年耗15.615.6万吨锌，万吨锌，22.622.6万吨万吨二氧化锰，二氧化锰，20802080吨铜，吨铜，2.72.7万吨氯化锌，万吨氯化锌，7.97.9万吨氯化铵，万吨氯化铵，4.34.3万吨碳棒万吨碳棒人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)减减 少少 污污 染染 节节 约约 资资 源源人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)绿色

35、电池种种绿色电池种种 绿色环保电池是指已投入使用或正在研制、绿色环保电池是指已投入使用或正在研制、开发的一类高性能、无污染电池。已经大量使用开发的一类高性能、无污染电池。已经大量使用的的金属氢化物镍蓄电池金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池锂离子蓄电池和正在推和正在推广使用的广使用的无汞碱性锌锰原电池无汞碱性锌锰原电池和可充电电池以及和可充电电池以及正在研制、开发的正在研制、开发的锂或锂离子塑料蓄电池锂或锂离子塑料蓄电池和和燃料燃料电池电池等都属于这一范畴。此外，已广泛应用并利等都属于这一范畴。此外，已广泛应用并利用太阳能进行光电转换的用太阳能进行光电转换的太阳电池太阳电池（又称光伏发（又称光伏发

36、电），也可列入这一范畴。电），也可列入这一范畴。人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)第四环节、学以致用第四环节、学以致用 1 1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述不正确的是献，下列有关电池的叙述不正确的是()A A手机上用的锂离子电池属于二次电池手机上用的锂离子电池属于二次电池 B B甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应 C C碱性锌锰电池中，锌电极

37、是负极碱性锌锰电池中，锌电极是负极 D D太阳能电池的主要材料是高纯度的硅太阳能电池的主要材料是高纯度的硅B人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)2 2、关于铅蓄电池放电时的说法正确的（、关于铅蓄电池放电时的说法正确的（）A A电池的负极材料是铅板电池的负极材料是铅板 B B正极发生的反应是正极发生的反应是 Pb+SOPb+SO4 42-2-2e-2e-=PbSO=PbSO4 4 C C电池中硫酸的浓度不发生变化电池中硫酸的浓度不发生变化 D D负极质量减少、正极质量增加负极质量减少、正极质量增加 A人教版选修四高中化学4.

38、2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)3 3、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。关于以发电装置。关于以KOHKOH为电解质的氢氧燃料为电解质的氢氧燃料电池叙述错误的是（电池叙述错误的是（）A A、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能 B B、电子从负极出发，沿导线流向正极、电子从负极出发，沿导线流向正极 C C、负极反应式为、负极反应式为H H2 2+2OH+2OH-2e-2e-=2H=2H2 2O O D D、电解质、电解质 KOHKOH的物质的量不发生变化的物质的量

39、不发生变化A A人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)4、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电过程可以表示为：充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2Ag+Zn(OH)2 2 Ag Ag2 2O+Zn+HO+Zn+H2 2O O，则此电池放电时，负极上发生反应的物质则此电池放电时，负极上发生反应的物质(）（A A）Ag Ag （B B）Zn(OH)Zn(OH)2 2 （C C）AgAg2 2O O （D D）ZnZnD人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张P

40、PT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)5.5.据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为：其电池反应为：2Zn+O2Zn+O2 2 2ZnO2ZnO，原料为锌粒、，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是电解液和空气，则下列叙述正确的是()()A.A.锌为正极，空气进入负极反应锌为正极，空气进入负极反应 B.B.负极反应为负极反应为Zn 2eZn 2e-ZnZn2+2+C.C.正极发生氧化反应正极发生氧化反应 D.D.电解液肯定是强酸电

41、解液肯定是强酸B人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)6.6.下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()()A.A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B.B.由由CuCu、ZnZn做电极与做电极与CuSOCuSO4 4溶液组成的原电池中溶液组成的原电池中CuCu是负极是负极C.C.马口铁马口铁(镀锡铁镀锡铁)破损时与电解质液接触锡先被破损时与电解质液接触锡先被腐蚀腐蚀D.D.铜锌原电池工作时，若有铜锌原电池工作时，若有13g13g锌被溶解，电路锌被溶解，电路中就有中就有0.4mol0.4mol电子通过电子通过D人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)再再 见见细节决定成败细节决定成败人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)人教版选修四高中化学4.2-化学电源(共45张PPT)