1、第1章 第3节 化学能转换为电能电池第2课时 化学电源1、了解常见化学电源的种类及其工作原理,知道原电池在实际生活中的应用。2、 掌握一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理,会书写电极反应式。学习目标银锌纽扣电池银锌纽扣电池锌锰干电池锌锰干电池阅读课本P23,自主预习 化学电源的分类 一次电池化学 电池的分类干电池,只能放电不能充电铅蓄电池铅蓄电池化学 电池的分类 蓄电池或可充电电池放电:充电:化学能转化为电能-原电池电能转化为化学能-电解池 二次电池化学 电池的分类 燃料电池一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢氧燃料电池氢氧燃料电池 比能量:单位质量或单位体积所能输出电
2、能的多少,单位是(Wh)/kg或(Wh)/L。 比功率:单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位是Wkg1或WL1。 电池可储存时间的长短判断电池优劣电池的回收利用废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质,随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染,需回收利用锌锰干电池常见的一次锌锰干电池分为酸性和碱性两种酸性锌锰电池酸性锌锰电池负 极:Zn筒正 极:C 棒电解液:ZnCl2+NH4Cl+淀粉等糊状物 构造 电极反应( - ):(+):总:Zn2e=Zn22NH4+2e=2NH3+H2Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2碱性锌锰电池碱性锌锰电池锌锰干电池负 极:Zn正 极:MnO2 电解液
3、:KOH 构造 电极反应( - ):(+):总:Zn2OH2e=ZnO+H2OMnO22H2O2e=Mn(OH)22OHZn+MnO2H2O=ZnOMn(OH)2锌银纽扣电池锌银纽扣电池锌银电池ZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgZn2OH2e=Zn(OH)2Ag2OH2O2e=2Ag2OH 电极反应 总:( - ):(+): 负 极:Zn正 极:Ag2O电解液:KOH 构造铅蓄电池PbSO42-2e- = PbSO4 PbO24H+SO42-+2e- = PbSO4+2H2O 放电原理负极:正极:放电过程中,负极质量 ,电解质溶液pH 。 变大变大充电原理阴极:阳极:PbSO4+2e-
4、=PbSO42-PbSO4+2H2O-2e- =PbO24H+SO42- PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O放电充电负极: 正极: 电解液:PbPbO2H2SO4二次电池:两电极都参与电极反应铅蓄电池可充电电池负失正得阳失阴得原电池电解池互逆互逆铅蓄电池PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O放电充电铅蓄电池PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O放电充电优:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉缺:比能量低、笨重,废弃的电池污染环境。酸性介质碱性介质燃料电池氢氧燃料电池 总: 2H2+O2=2H2O(+): O24e2H2O=4OH( - ):2H24e4
5、OH=4H2O 总: 2H2+O2=2H2O(+): O24e4H+=2H2O( - ):2H24e=4H负极通燃料,正极通O2(两电极都不参与电极反应)燃料电池甲烷燃料电池 酸性介质碱性介质总:CH42O22OH-=CO32-3H2O(+):O22H2O4e=4OH( - ):CH410OH8e= CO32- 7H2O总:CH42O2=CO22H2O(+):O24e4H+=2H2O( - ):CH4 - 8e+2H2O= CO2 8H+练习:甲醇燃料电池 酸性介质碱性介质总: 2CH3OH3O2+4OH-=2CO32-6H2O(+):O22H2O4e=4OH( - ):2CH3OH16OH1
6、2e=2CO32-12H2O总:2CH3OH3O2=2CO24H2O(+):O24e4H+=2H2O( - ):2CH3OH -12e+2H2O= 2CO2 12H+课堂练习1、锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O 在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是( ) AMnO2和NH4+ BZn2+和NH4+ CZn D碳棒 课堂练习A2、如图为一种钮扣微型电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液是KOH溶液,俗称银锌电池,该电池的总反应式为:Zn +Ag2O=ZnO+2Ag。根据以上提供的资料,判断下列说法正确
7、的是( ) A锌为正极,Ag2O为负极 B放电时正极附近溶液的pH升高 C放电时负极附近溶液的pH升高 D溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动 课堂练习B课堂练习3、锂空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述正确的是( ) A.放电时Li由B极向A极移动B.电池放电反应为:4LiO22H2O=4LiOHC.B电极反应式为:O24H4e=2H2OD.电解液a可以为氯化锂溶液B课堂小结1、下列电池工作时,氧气在正极放电的是( ) 达标检测B2、某电池以K2FeO4和锌为电极材料,氢氧化钾溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是( ) A.锌为电池的负极B.正极反应式为:2FeO42-10
8、H6e=Fe2O35H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度增大D.电池工作时OH向负极迁移达标检测B3、瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池示意图如下图,有关说法正确的是( ) A.电池工作时,Na向负极移动B.电子由电极2经外电路流向电极1C.电池总反应为:4NH33O2=2N26H2OD.电极2发生的电极反应为:O24H4e=2H2O 达标检测C4、原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:电池的负极是_(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为:_。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。 达标检测aCH410OH8e= CO32- 7H2O减小达标检测(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而受到重视。可用碳酸锂和碳酸钠的熔融盐混合物做电解质,一氧化碳为负极燃气,空气与二氧化碳的混合气为正极助燃气,制得在650 下工作的燃料电池,其负极反应式为:2CO2CO32-4e=4CO2。正极反应式是:_;总电池反应式是:_。2COO2=2CO2O22CO2+4e-=2CO32-