第二節(jié) 化學能與電能(2)

1、原電池小結：, 原理：將氧化還原的電子轉移變成電子的 定向移動形成電流。, 構造：按四個條件編排，兩極相連形成閉合回路, 電極名稱：正極和負極, 電子流向：從負極流向正極, 電流方向：從正極流向負極, 極板反應：負極氧化正極還原, 原電池化學反應本質：較活潑的金屬發(fā)生氧化 反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電 路流向較不活潑的金屬（正極）,干電池,堿性電池,蓄電池,鋰離子電池,燃料電池,形形色色的電池,二、發(fā)展中的化學電源,1、干電池,負極（鋅筒）：,Zn 2e-Zn2+,正極（石墨棒）： 2NH4+2e- +2MnO2= 2NH3+Mn2O3+H2O,2NH4+2e-2NH3+H2,H2

2、+2MnO2Mn2O3+H2O,總反應：Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl =ZnCl2 + Mn2O3 + 2NH3 +H2O,（-）Zn | NH4Cl | C（+）,2、充電電池（二次電池）,（1）鉛蓄電池：(-)Pb | H2SO4 | PbO2(+),負極(Pb)：,Pb+SO42-2e-PbSO4,正極(PbO2) ：,PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O,總反應方程式為：Pb+PbO2+H2SO42PbSO4+2H2O,思考：若轉移2 mol e-,消耗多少H2SO4？ PH怎么變？負極板質量呢？,特點：可逆向進行，即充電； 電解液PH增大,討論：人造地球衛(wèi)

3、星用到一種高能電池銀鋅蓄電池，其 電池的電極反應為：Zn +2OH2e -=ZnO +H2O， Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH。據此判斷氧化銀是（ ） A、負極，并被氧化 B、正極，并被還原 C、負極，并被還原 D、正極，并被氧化,B,（2）鋰電池 P43,討論：心臟起搏器中使用的新型Li I2電池的反應可簡化為： 2 Li I2 = 2 LiI，下列說法中不正確的是 （ ） A負極反應式為：2 Li2e = 2 Li B該電池以含Li的水溶液為電解質 C該電池負極材料為金屬鋰 D鋰電池的使用壽命長的原因之一是鋰的摩爾質量小， 單位質量的電極材料所能轉換的電量(比容量)大,B,特點：“

4、綠色”；容量大； 電解液中不能有水,3、燃料電池：,原理：,兩極材料：惰性材料，只具導電性。,反應物不儲存在電池內部，外加提供燃料和氧化劑。,兩極判斷：,導電介質：,高效、環(huán)境友好。,將燃料和氧化劑(如:O2)反應所放出的化學能轉化為電能。,負極：通入燃料氣的一極 正極：通入O2或空氣的一極,可以是電解質溶液，也可以是新型的導離子介質。,（1）氫氧燃料電池：,（-）Pt(H2) | KOH | Pt(O2)（+）,負極：2H2 + 4OH- 4e- 4H2O,正極：2H2O + O2 + 4e- 4OH-,總反應：2H2 + O2 2H2O,思考：若介質為酸性環(huán)境呢？,負極：2H2 - 4e-

5、 4H+,正極：O2 + 4e- + 4H+ 2H2O,總反應：2H2 + O2 2H2O,堿性/中性： O2 + 4e- + 2H2O 4OH-,酸性： O2 + 4e- + 4H+ 2H2O,正極寫法：,要注意電極反應產物是否與電解質溶液發(fā)生反應。,討論：有人用鉑作電極，稀硫酸作電解質溶液，又從兩電極分別通CH4和O2，形成燃料電池，該電池中通入甲烷的 鉑為 極，發(fā)生的電極反應是 ， 正極的電極反應式是 ， 反應的總化學方程式是 。,負,負極：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O,變小,總反應：CH4+2O2+2OH-CO32-+3H2O,（2）甲烷燃料電池：,思考：若介質為堿性環(huán)

6、境呢？,CH4 - 8e- + 2H2O 8H+ + CO2,該電池工作時（放電）溶液的pH值將 。,CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O,2O2 + 8e- + 8H+ 4H2O,正極： 2O2 + 8e- + 4H2O 8OH-,要注意溶液的酸堿性，適當的在電極方程式兩邊添 加H+、OH-、H2O，以遵循電荷守恒和質量守恒。,（1）負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應 （負氧正還）。 （2）要注意溶液的酸堿性，適當的在電極方程式兩邊 添加H+、OH、H2O，以遵循電荷守恒和質量守恒。 （3）要注意電極反應產物是否與電解質溶液發(fā)生反應。,原電池電極反應式的書寫注意事項,練習冊 P3031,

7、討論1：（10安徽）某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質傳遞H+，其基本結構見下圖，電池總反應可表示為： 2H2+O2 = 2H2O，下列有關說法正確的是（ ） A. 電子通過外電路從b極流向a極 B. b極上的電極反應式為：O2+2H2O+4e- = 4OH- C. 每轉移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2 D. H+由a極通過固體酸電解質傳遞到b極,D,討論2：1991年我國首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型 海水標志燈，以海水為電解質，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而 產生電流，只要把燈放入海水中數分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光， 則電源負極材料為： ，正極材料為： 。 正、負極反應以及總反應方程式分別為： 、 , _.,Al,石墨或活潑性比鋁弱 的金屬材料。,4Al12e-4Al3+,3O26H2O12e-12OH-,4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,討論3：電子表中電子計算器的電源常用微型銀鋅原電池，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質溶液為KOH溶液，放電時鋅極上的電極反應式為：Zn+2OH-2e- = Zn(OH)2；氧化銀電極上的反應式為：Ag2O+H2O+2e- = 2Ag+2OH-，總反應式為：Ag2O+H2O+Zn = Zn(OH)