第1章第3節(jié)化學能轉化為電能-電池第2課時

第3節(jié)化學能轉化為電能——電池

第2課時化學電源山東省諸城市龍城中學普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池攝像機專用電池“神六”用太陽能電池各種各樣的電池我們所學的原電池的缺點：實用電池的特點：反應一段時間后，銅極上聚集了許多氫氣泡，把銅極與硫酸隔開就不再產(chǎn)生電流，且攜帶不方便。能產(chǎn)生穩(wěn)定且具有較高電壓的電流；安全且攜帶方便；能適用特殊用途；便于回收處理，不污染環(huán)境或對環(huán)境產(chǎn)生影響小。（3）燃料電池又稱為連續(xù)電池，一般以天然燃料或其它可燃物質如氫氣、甲醇、天然氣、煤氣等作為負極的反應物質，以氧氣作為正極反應物質組成燃料電池?；瘜W電源分類（2）可充電電池也稱二次電池，在放電后經(jīng)充電可使電池中的活性物質恢復工作能力。鉛蓄電池和可充電電池都是二次電池。（1）一次電池電池中的反應物質進行一次氧化還原反應并放電之后，就不能再次利用，如干電池。【問題1】一次電池——鋅錳干電池（1）酸性鋅錳干電池中可能發(fā)生的電池反應為：Zn+2NH4+=2NH3↑+H2↑+Zn2+根據(jù)發(fā)生的反應請判斷該電池的正負極，兩極上發(fā)生反應的物質分別是什么？（2）堿性鋅錳干電池：判斷兩極，寫出電極反應。Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2負極：正極：Zn＋2OH－-2e－=ZnO+H2OMnO2

+2H2O

+2e-=Mn(OH)2+2OH－

【問題2】該電池在放電和充電時發(fā)生的反應為：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，（1）根據(jù)放電時發(fā)生的反應，判斷放電時兩極上發(fā)生反應的物質。（2）寫出兩極上發(fā)生的電極反應。二次電池--------鉛蓄電池2、二次電池--------鉛蓄電池負極（Pb）:Pb+SO42--2e-=PbSO4正極：PbO2+SO42-+4H+

+2e-

=PbSO4+2H2O電池反應：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O請寫出鉛蓄電池放電（原電池）時的電極反應請寫出鉛蓄電池充電(電解池)時的電極反應。陽極(PbO2):PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-陰極(Pb):PbSO4+2e-=Pb+SO42-電解反應:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充電放電鉛蓄電池反應為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(1)放電時，負極反應：____________________,一段時間后溶液的c(H+)將變______。(2)充電時，陰極反應_____________________,一段時間后溶液的c(H+)將變______。(3)若放電時轉移0.4mol電子，消耗硫酸

mol。放電充電Pb+SO42--2e-=PbSO4PbSO4+2e-=Pb+SO42-0.4mol變小變大【問題2】燃料電池--------氫氧燃料電池總反應：2H2+4OH-

－4e－=4H2O（1）堿性氫氧燃料電池還原反應PH增大氧化反應PH減小負極：2H2O＋O2＋4e－=4OH-正極：電解質溶液PH變小2H2＋O2=2H2O【問題2】燃料電池--------氫氧燃料電池負極：正極：優(yōu)點：能量轉化率高、可持續(xù)使用、無污染。（2）酸性氫氧燃料電池2H2–4e-=4H+氧化反應PH減小O2

+4H++4e-=2H2O還原反應PH增大總反應：2H2＋O2=2H2O電解質溶液PH變大探討:1.用兩根Pt絲做電極插入KOH溶液中，再分別向兩極通入CH4和O2,可形成燃料電池，該電池反應：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O正極反應:_____________________負極反應：____________________2.一種甲醇燃料電池是用Pt作電極，在稀硫酸中直接加入CH3OH后，同時向另一極通入空氣。（1）該電池放電時發(fā)生的反應：___________;正極：_____________,負極：___________；（2）電解質中的H+向_________極移動;燃料電池有許多優(yōu)點，主要兩點：_____、______。（3）若將稀硫酸改為KOH溶液，則電池總反應：__________________________,正極：___________,負極：_______________。2.我國首創(chuàng)的以鋁-空氣-海水電池為能源的新型的海水標志燈已研制成功。這種電池以取之不盡的海水作電解質，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產(chǎn)生電流，只要把燈放在海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的光，其能量比干電池高20-60倍，試推測這種電池的基本結構。_______是負極，______是正極。電極反應：負極

________________________正極_________________________Al石墨4Al-12e-=4Al3+6H2O+3O2+12e-=12OH-3.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣體為正極助燃氣,制得在6500C下工作的燃料電池。負極:2CO+2CO32--4e-=4CO2正極_______________________總反應式_______________________O2+2CO2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO24.有人設計Pt和Zn為電極材料，埋入人體內作為某種心臟病人的心臟起搏器的電源。它依靠體內體液中含有一定量的溶解氧、H+和Zn2+進行工作。請寫出兩極反應。5.實驗室用足量的純鋅和一定量的稀硫酸反應制氫氣，反應十分緩慢，在酸中加少許________，反應就可迅速進行。電工操作中規(guī)定，不能將銅絲與鋁絲擰在一起接入線路中，因為____________________。心臟起搏器負極：正極：2Zn-4e-=2Zn2+O2+4e-+4H+=2H2O總反應：2Zn+O2+4H+=2Zn2++

2H2OCuSO4溶液會形成原電池，加速Al的腐蝕5.鎳-鎘（Ni-Cd)電池發(fā)生如下反應：Cd+NiO(OH)2+H2O===Cd(OH)2+Ni(OH)2,下列判斷正確的是（）A.NiO(OH)2是電池的負極B.放電時Cd是電池的負極C.充電時Ni(OH)2發(fā)生氧化反應D.正極反應為Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO(OH)2+

H2O放電充電

B.C6.常用的紐扣電池是銀鋅電池，其電極分別為Zn和Ag2O,電解質溶液為KOH,電極反應分別為：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,根據(jù)上述條件，下列判斷正確的是（）A.Zn是正極，Ag2O為負極B.Zn是負極，Ag2O為正極C.總反應為：Ag2O+Zn=2Ag+ZnOD.工作時，原電池負極區(qū)溶液的pH值增大

B.C廢舊電池要進行回收，回收的主要目的是：1.廢電池滲出的重金屬離子，主要是Hg2＋離子，會造成地下水源和土壤的污染。2.廢舊電池中的有色金屬是寶貴的自然資源。污染中的“五毒”HgCd鎘Pb鉛Cr鉻As砷燃料電池減少污染節(jié)約資源8、氫氧燃料電池總反應為：2H2+O2=2H2O,若電解質溶液為KOH，其正極反應為__________________________