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人教版选修四原电池课件.pptx

1、普通高中课程标准实验教科书化学选修普通高中课程标准实验教科书化学选修4第一节第一节原电池原电池第四章第四章电化学基础电化学基础一、知识回顾一、知识回顾例、如右图所示,组成的原电池:例、如右图所示,组成的原电池:(1)当电解质溶液为稀)当电解质溶液为稀H2SO4时:时:Zn电极是电极是_(填(填“正正”或或“负负”)极,)极,其电极反应为其电极反应为_,该反应,该反应是是_(填(填“氧化氧化”或或“还原还原”,下同)反,下同)反应;应;Cu电极是电极是_极,其电极反应为极,其电极反应为_,该反应是该反应是_反应。反应。(2)当电解质溶液为)当电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液时:溶液时:Zn

2、电极电极是是_极,其电极反应为极,其电极反应为_,该反应是该反应是_反应;反应;Cu电极是电极是_极,极,其电极反应为其电极反应为_,该反应该反应_反应反应.负负Zn 2e -=Zn 2+氧化氧化正正2H+2e-=H2还原还原负负Zn 2e -=Zn 2+氧化氧化正正Cu2+2e -=Cu还原还原CuZn 稀硫酸稀硫酸-Zn2+H+H+Zn2e-=Zn2+2H+2e-=H2总反应式总反应式:Zn+2H+=Zn2+H2正正氧化反应氧化反应还原反应还原反应现象:现象:锌棒溶解,铜棒上锌棒溶解,铜棒上有气泡有气泡ACuZn-Zn2+H+H+负极负极正极正极阳离子阳离子阴离子阴离子正极正极负极负极SO

3、42-4.原电池工作原理原电池工作原理Ae-CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFnZnZ4OS2HGuC4OS2H下列哪几个装置能形成原电池?下列哪几个装置能形成原电池?HVXVVXXXV思考与练习思考与练习理论上应看到只在铜片理论上应看到只在铜片上有金属析出,实际上锌上有金属析出,实际上锌片上也有金属产生,这是片上也有金属产生,这是什么原因导致的呢?什么原因导致的呢?最终又会造成什么后果?最终又会造成什么后果?怎样避免和克服呢?怎样避免和克服呢?ACuSO4锌片锌片 铜片铜片想一想想一想思考:如何才能得到持续稳思

4、考:如何才能得到持续稳 定的电流?定的电流?分析:分析:由于锌片与硫酸铜由于锌片与硫酸铜溶液直接接触,铜在锌片溶液直接接触,铜在锌片表面析出,锌表面也构成表面析出,锌表面也构成了原电池,进一步加速铜了原电池,进一步加速铜在锌表面析出,致使向外在锌表面析出,致使向外输出的电流强度减弱。当输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后,锌片表面完全被铜覆盖后,不再构成原电池,也就没不再构成原电池,也就没有电流产生。有电流产生。CuZnACuSO4【交流【交流 研讨一】研讨一】让锌片与硫酸铜让锌片与硫酸铜不直接接触不直接接触ZnSO4溶液溶液 CuSO4溶液溶液ZnCuA?改进改进如何改进原电池装置?

5、如何改进原电池装置?硫酸铜硫酸铜 CuZnAu盐桥:在盐桥:在U U型管中装满用饱和型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。溶液和琼脂作成的冻胶。二、双液原电池二、双液原电池1.实验现象:实验现象:有盐桥存在时电流计指有盐桥存在时电流计指针发生偏转,即有电流针发生偏转,即有电流通过电路。取出盐桥,通过电路。取出盐桥,电流计指针即回到零点,电流计指针即回到零点,说明没有电流通过。说明没有电流通过。2.工作原理:工作原理:负极(锌片):负极(锌片):Zn 2e -=Zn 2+(氧化反应)(氧化反应)正极(铜片):正极(铜片):Cu2+2e -=Cu (还原反应)(还原反应)电池反应(电池反应(

6、总化学方程式总化学方程式):):Zn+Cu2+=Zn 2+Cu 二、双液原电池二、双液原电池思考:思考:改进后的装改进后的装置为什么能够持续、置为什么能够持续、稳定的产生电流?稳定的产生电流?盐桥在此的作用是盐桥在此的作用是什么?什么?解析:解析:使使Cl-向锌盐方向移动,向锌盐方向移动,K+向铜盐方向移动,向铜盐方向移动,使使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性,从而使盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从电子不断从Zn极流向极流向Cu极。极。(1)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触(2)可使连接的两溶液保持电中性)可使连接的两溶液保持电中性3.盐

7、桥的作用:盐桥的作用:设计中需要关注的问题:设计中需要关注的问题:u1 1、有一个自发进行的氧化还原反应、有一个自发进行的氧化还原反应u2 2、要有电极材料、要有电极材料u3 3、电解质溶液、电解质溶液u4 4、组成闭合回路、组成闭合回路u5 5、装置、装置三、原电池的设计三、原电池的设计设计双液原电池的思路:u还原剂和氧化产物为还原剂和氧化产物为负极负极的的半电池半电池u氧化剂和还原产物为氧化剂和还原产物为正极正极的的半电池半电池Zn+2Ag+=Zn2+2Agu根据电极反应确定合适的电极材料根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液和电解质溶液u外电路外电路用导线连通,可以接用电器用导线连通

8、,可以接用电器u内电路内电路是将电极浸入电解质溶液中,是将电极浸入电解质溶液中,并通过并通过盐桥盐桥沟通内电路沟通内电路 练习:练习:利用利用Fe+Cu2+=Fe2+Cu设计一个设计一个原电池,画出示意图,写出电极反应。原电池,画出示意图,写出电极反应。负极负极:Fe 2e-=Fe2+正极:正极:Cu2+2e-=Cu CuFeCuSO4FeSO4FeCuCuSO4四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断一般一般 负极负极 的金属的金属 正极正极 的金属的金属或或 导体,以及某些金属氧化物导体,以及某些金属氧化物可以理解成:可以理解成:

9、与电解质溶液反应与电解质溶液反应 练习:练习:Mg-Al-HMg-Al-H2 2SOSO4 4中中 是正极,是正极,是负极是负极 Mg-Al-NaOH Mg-Al-NaOH中中 是正极是正极 是负极是负极活泼性强活泼性强活泼性弱活泼性弱非金属非金属负极负极1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子(电流)流动的方向判断根据电子(电流)流动的方向判断 电子由电子由 流出,流入流出,流入 ;电流由电流由 流出,流入流出,流入 。负极负极正极正极正极正极负极负极四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2

10、.根据电子(电流)流动的方向判断根据电子(电流)流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据电极反应类型判断 负极负极 电子,发生电子,发生 反应反应 正极正极 电子,发生电子,发生 反应反应 失失得得氧化氧化还原还原四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子(电流)流动的方向判断根据电子(电流)流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据电极反应类型判断 4.4.根据电解质溶液离子移动的方向判断根据电解质溶液离子移动的方向判断 阴离子向阴离子向 极移动(负极带正电荷)极移动(负极带正电荷)阳离子向阳离子向 极移

11、动(正极带负电荷)极移动(正极带负电荷)负负正正四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子(电流)流动的方向判断根据电子(电流)流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据电极反应类型判断 4.4.根据电解质溶液离子移动的方向判断根据电解质溶液离子移动的方向判断 5.5.根据电极现象来判断根据电极现象来判断 负极负极 ;正极正极 ;牺牲、溶解牺牲、溶解增重、气泡增重、气泡四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断1.1.由组成原电池的电极材料判断由组成原电池的电极材料判断2.2.根据电子(电流)流动的方向判断根据电子(

12、电流)流动的方向判断 3.3.根据电极反应类型判断根据电极反应类型判断 4.4.根据电解质溶液离子移动的方向判断根据电解质溶液离子移动的方向判断 5.5.根据电极现象来判断根据电极现象来判断 6.6.燃料电池中燃料电池中 燃料在燃料在 反应反应 氧化剂在氧化剂在 反应反应 负极负极正极正极四、原电池正负极判断四、原电池正负极判断1.判断金属的活动性判断金属的活动性原电池的负极为较活泼的金属,发生氧化反应。原电池的负极为较活泼的金属,发生氧化反应。把把A、B、C、D四块金属泡在稀四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若若A、B相连时,

13、相连时,A为负极;为负极;C、D相连,相连,D上上有气泡逸出;有气泡逸出;A、C相连时相连时A极减轻;极减轻;B、D相相连,连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为到小排列为。ACDB五、原电池原理的应用五、原电池原理的应用2.改变化学反应速率改变化学反应速率(1 1)加快反应速率)加快反应速率实验室制取氢气,用锌与稀硫酸反应。实验室制取氢气,用锌与稀硫酸反应。锌用纯锌好,还是用粗锌好(杂质为锌用纯锌好,还是用粗锌好(杂质为碳)?碳)?为什么?如果只有纯锌、稀硫酸为什么?如果只有纯锌、稀硫酸和硫酸铜,怎么办?和硫酸铜,怎么办?马口铁和白铁一旦有划痕后

14、,在潮湿的空气马口铁和白铁一旦有划痕后,在潮湿的空气中,谁被腐蚀的速度快?中,谁被腐蚀的速度快?(2 2)减缓反应速率)减缓反应速率-金属的电化防腐金属的电化防腐3.钢铁的电化腐蚀钢铁的电化腐蚀4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O(铁锈)(铁锈)通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈酸性。水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3-电极反应电极反应负极负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正

15、极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系 练练1.(07海南)依据氧化还原反应:海南)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。设计的原电池如图所示。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)电极)电极X的材料是的材料是 ;电解质溶液;电解质溶液Y是是 ;(2)银电极为电池的)银电极为电池的 极,发生的电极反应为极,发生的电极反应为 ;X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为 ;(

16、3)外电路中的电子是从)外电路中的电子是从 电极流向电极流向 电极。电极。CuAgNO3溶液溶液2Ag+2e-=2AgCu-2e-=Cu2+CuAg正正练习练习2.(08广东卷)用铜片、银片、广东卷)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的的U型管)型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中,电流由铜电极流向银电极在外电路中,电流由铜电极流向银电极 正极反应为:正极反应为:Ag+e-=Ag实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作实验过程中取出盐桥,原电池

17、仍继续工作将铜片浸入将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同反应相同 A B C DC练习练习3 如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后溶液,片刻后可观察到的现象是可观察到的现象是()A.铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态保持平衡状态C.铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜 D.银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜D练

18、习练习4、市场上出售的市场上出售的“热敷袋热敷袋”其主要成分是其主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等,热敷铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等,热敷袋启用之前用塑料袋密封使其与空气隔绝,启袋启用之前用塑料袋密封使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量,使用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量,使用完后,会发现有大量的铁锈存在,请回答下用完后,会发现有大量的铁锈存在,请回答下列问题:列问题:(1 1)热敷袋使用时,为什么会放出热量?)热敷袋使用时,为什么会放出热量?(2 2)碳粉的主要作用是什么?氯化钠又起了什)碳粉的主要作用是什么?氯化钠又起了什么作用?么作用?(3 3)试写

19、出有关的电极反应式和化学方程式。)试写出有关的电极反应式和化学方程式。(1)利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的)利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。热量。(2)碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液)碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池,加速铁屑的氧化。氯化钠溶一起构成原电池,加速铁屑的氧化。氯化钠溶于水,形成了电解质溶液。于水,形成了电解质溶液。(3)负极:)负极:2Fe-4e-=2 Fe2+,正极:正极:O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应方程式是:总反应方程式是:2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3用于汽车的铅蓄

20、电池和燃料电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池第二节第二节 化学电源化学电源用途广泛的电池用于用于“神六神六”的太阳能电的太阳能电池池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池摄像机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电各式各样的纽扣电池池小型高性能小型高性能燃料电池燃料电池 阅读课文阅读课文P74页并回答问题:页并回答问题: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?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,

21、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比能量比能量 单位:单位:(wh/kg)(wh/kg),(wh/L)(wh/L)指电池单位质量或单位体积所能输出电能指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少的多少比功率比功率单位单位:(:(W/kgW/kg,W/L)W/L)指电池单位质量或单位体积所能输出功率指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小的大小.电池的可储存时间的长短电池的可储存时间的长短除特殊情况外,质量轻、体积小而输出电能多、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。功率大、储存时间长的电池,其质量好。2 2、判断电池的优

22、劣标准主要是什么?、判断电池的优劣标准主要是什么?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

23、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。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?1.碱性锌碱性锌-锰干电池锰干电池负极负极-Zn-Zn正极正极MnOMnO2 2电池反应:电池反应:电解质:电解质:KOHZn+2OH-2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2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?

24、碱性锌锰电池的优点碱性锌锰电池的优点:电流稳定,放电容量、时间比电流稳定,放电容量、时间比干电池增大几倍,不会气涨或干电池增大几倍,不会气涨或漏液。漏液。(一一)一次电池一次电池2、银、银-锌电池锌电池负极:负极:正极:正极:总反应:总反应:Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2 Ag2O+H2O+2e-=2Ag +2OH-Ag2O +Zn+H2O=Zn(OH)2+2AgZnAg2O电解质:电解质:KOH3.锂电池锂电池 LiMnO2非水电解质电池非水电解质电池:负极负极Li 正极正极MnO2 电解质电解质LiClO4+混合有机溶剂(碳酸丙烯混合有机溶剂(碳酸丙烯脂脂+二甲氧基乙烷)二甲氧基乙烷

25、)电池反应:电池反应:负极负极 Li e-=Li+正极正极 MnO2+Li+e-=LiMnO2 总反应总反应 Li+MnO2=LiMnO24.铅蓄电池铅蓄电池1)正负极材料正负极材料正极:正极:PbO2负极:负极:Pb2)工作机制工作机制电解质:电解质:H2SO4溶液溶液铅蓄电池为典型的可充电电池,其电极反应分为铅蓄电池为典型的可充电电池,其电极反应分为放电和充电两个过程放电和充电两个过程(二二)二次电池二次电池放电过程总反应:放电过程总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极:正极:

26、PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反应氧化反应 还原反应还原反应负极:负极:放电过程放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程逆过程3)优缺点简析优缺点简析缺点:缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点:优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉价格低廉其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池离子蓄电池大有发展前景的燃料电池大有发展前

27、景的燃料电池 燃料电池燃料电池是利用是利用氢气、天然气、甲醇氢气、天然气、甲醇等燃等燃料与料与氧气或空气氧气或空气进行电化学反应时释放出来的进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃燃料电池的能量转化率可达近料电池的能量转化率可达近80%80%,约为火力发,约为火力发电的电的2 2倍倍。这是因为火力发电中放出的废热太。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的多。燃料电池的噪声噪声及硫氧化物、氮氧化物等及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零废气污染都接近零;燃料电池发明于;燃料电池发明于1919世纪世纪3030年代末,经反复试验、

28、改进,到年代末,经反复试验、改进,到2020世纪世纪6060年代年代才开始进入实用阶段。才开始进入实用阶段。(三三)燃料电池燃料电池电解液电解液 H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池2e-2e-氢气氢气氧气氧气H+OH-A 负极负极 正极正极O2H2H2O5、氢氧燃料电池、氢氧燃料电池负极负极H H2 2:正极正极O O2 2:总反应:总反应:O O2+2+2H2 =2H2O2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-碱性电解质:碱性电解质:KOH氢氧燃料电池氢氧燃料电池介质介质电池反应: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

29、极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-总反应:总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O正极:正极:2O2+8H+8e=4H2O负极:负极:CH4+2H2O-8e=CO2+8H+6、甲烷燃料电池、甲烷燃料电池酸性条件酸性条件 总反应:总反应:CH4+2OH-+2O2=CO3 2-+3H2O正极:正极:2O2+4H2O+8e=8OH-负极:负极:CH4+10OH-8e=CO32-+7H2O6、甲烷燃料电池、甲烷燃料电池碱性条件碱性条件 3 O2+12H+

30、12e =6H2O 总反应:总反应:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O2CH3OH+2H2O-12 e=2CO2+12H+酸性条件酸性条件 负极负极正极正极 7、甲醇燃料电池、甲醇燃料电池2CH3OH+4OH-+3O2=2CO3 2-+6H2O3O2+6H2O+12e=12OH-2CH3OH+16OH-12e=2CO32-+12H2O负极负极正极正极总反应总反应碱性条件碱性条件 7、甲醇燃料电池、甲醇燃料电池再写正极再写正极 反应:反应:O22H2O4e-4OH-酸性酸性 先写总反应:先写总反应:燃料在氧气中的燃烧燃料在氧气中的燃烧燃料电池的电极反应的书写燃料电池的电极反应的书写若有若有

31、CO2生成,且电解质为强碱时,生成,且电解质为强碱时,考虑考虑CO2+2OH-=CO32-+H2OO24H+4e-2H2O 碱性碱性 最后写负极反应:最后写负极反应:总反应减去正极反应总反应减去正极反应燃料电池的电极反应的书写燃料电池的电极反应的书写 碱性溶液反应物、生成物中均无碱性溶液反应物、生成物中均无H H+酸性溶液反应物、生成物中均无酸性溶液反应物、生成物中均无OHOH 中性溶液反应物中无中性溶液反应物中无H H+和和OHOH燃料电池的规律燃料电池的规律燃料做负极,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,只电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。

32、起传导电子的作用。能量转化率高能量转化率高(超过超过80%),普通的,普通的只有只有30%,有利于节约能源。,有利于节约能源。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: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;优点:优点:能量转化率高,可持续使用,能量转化率高,可持续使用,对环境友好对环境友好 用途:用途:宇宙飞船,应用前景广阔宇宙飞船,应用前景广阔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:1 1电极反应是一种离子反应,遵循书写离子反电极反应是一种离子反应,遵循书写离子反应的所有规则(如应的所有规则(如“

33、拆拆”、“平平”););3 3负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱性有关(如原产物,与溶液的酸碱性有关(如4 4价的价的C C在在酸酸性溶液中性溶液中以以COCO2 2形式存在,在形式存在,在碱性溶液中碱性溶液中以以COCO3 32-2-形形式存在);式存在);2 2将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总反应,总反应减去一极反应即得到另一极反应;反应,总反应减去一极反应即得到另一极反应;减减 少少 污污 染染节节 约约 资资 源源1、熔融盐燃料电池具有高的发电效率、熔融盐燃料电池具有高的发

34、电效率,因而因而受到重视受到重视.可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混的熔融盐混合物用作电解质合物用作电解质,CO为阳极燃气为阳极燃气,空气与空气与CO2的混合气为阴极助燃气的混合气为阴极助燃气,制得在制得在6500下工下工作的燃料电池作的燃料电池,完成有关的电池反应式完成有关的电池反应式:负极反应式负极反应式:,正极反应式正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-总电池反应总电池反应 式式:.2CO+2CO32-4e-=4CO22CO+O2=2CO22 2、一种新燃料电池,一极通入空气,另一极通入、一种新燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(丁烷气体;

35、电解质是掺杂氧化钇(Y Y2 2O O3 3)的氧化)的氧化锆(锆(ZrOZrO2 2)晶体,在熔融状态下能传导)晶体,在熔融状态下能传导O O2 2。下列。下列对该燃料说法正确的是(对该燃料说法正确的是()A A、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B B、电池的总反应是:、电池的总反应是:2C2C4 4H H1010+13O+13O2 2=8CO=8CO2 2+10H10H2 2O OC C、通入空气的一极是正极,电极反应为:、通入空气的一极是正极,电极反应为:O O2 2+4e+4e-=2O=2O2-2-D D、通入丁烷的一极是正极,电极反应为:、

36、通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C C4 4H H1010+26e26e+13O+13O2-2-=4CO=4CO2 2+5H+5H2 2O OBC3 3、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:高铁电池的总反应为:下列叙述不正确的是(下列叙述不正确的是()A A、放电时每转移、放电时每转移3mol3mol电子,正极有电子,正极有1mol K1mol K2 2FeOFeO4 4被氧化被氧化B B、充电时阳极反应为:、充电时阳极反应为:Fe(OH)

37、Fe(OH)3 3-3e-3e-+5OH+5OH-=FeOFeO4 42-2-+4H+4H2 2O OC C、放电时负极反应为:、放电时负极反应为:Zn-2eZn-2e-+2OH+2OH-=Zn(OH)=Zn(OH)2 2D D、放电时正极附近溶液的碱性增强、放电时正极附近溶液的碱性增强放电放电充电充电3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOHA4.据媒体报道:以氢氧燃料电池为动力的公交车据媒体报道:以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池(PEMFCPEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电)常

38、作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢为燃料,空气为氧化剂,铂做催化剂,导池以氢为燃料,空气为氧化剂,铂做催化剂,导电离子是电离子是H H+。下列对该燃料电池的描述中正确的。下列对该燃料电池的描述中正确的是是()正极反应为:正极反应为:O2+4H+4e=2H2O 负极反应为:负极反应为:2H24e=4H+总的化学反应为:总的化学反应为:2H2+O2=2H2O 氢离子通过电解质向正极移动氢离子通过电解质向正极移动(A)(B)(C)(D)D结束语当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的,所以不要放弃,坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日

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