化學能與電能第二課時.ppt

1、發(fā)展中的 化學電源,在右圖所示的裝置中，a的金屬性比氫要強，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是( ) A. 碳棒上有氣體放出，溶液的pH增大 B. a是正極，b是負極 C. 導線中有電子流動， 電子從a極流到b極 D. a極上發(fā)生了氧化反應,B,1、化學電池有三大類型： 、 、 .,一次性電池 二次電池 燃料電池,一次電池：不可充電， 如干電池（又稱為鋅錳電池，是最早使用的化學電池） 二次電池：可循環(huán)利用， 放電過程是將 能轉(zhuǎn)化為 能； 充電過程是將 能轉(zhuǎn)化為 能。 燃料電池：可不斷充入氧化劑、還原劑連續(xù)使用， 最理想的燃料是 。,a.產(chǎn)物為水，無污染 b.與其它能源比，反應相同質(zhì)量，放

2、出能量多 c.來源廣,化學 電,電 化學,H2,一、發(fā)展中的化學電源,2、特點：,二、常見的化學電池,1.干電池(一次性電池),電極:Zn為負極,碳棒為正極,電解液：NH4Cl,電極方程式：,負極(Zn):Zn2e-Zn2,正極(C)：2NH4+ + 2e-= 2NH3 + H2,(1)酸性鋅錳干電池,電池總反應式：,(使用壽命短，易泄漏),Zn+ 2NH4+ Zn2+ + 2NH3 + H2,（2）堿性鋅錳干電池:,電極:,電解液：,負極： 正極： 總反應：,Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2,2MnO2 + H2O + 2e- = Mn2O3+2OH-,Zn + 2MnO2

3、 + H2O Zn(OH)2+ Mn2O3,KOH,Zn為負極,碳棒為正極,(使用壽命長，電量大，電流穩(wěn)定),2.充電電池（又稱二次電池，能夠重復使用）,(1)鉛蓄電池: 電極：Pb為負極, PbO2為正極. 電解液: 30%的H2SO4溶液 電極反應式:,負極： 正極: 總電池反應:,放電時：,PbSO42-2e-PbSO4,PbO24HSO422e-PbSO42H2O,PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O,陰極(Pb)： PbSO4 2e- PbSO42- 陽極(PbO2)：PbSO42H2O2e-PbO24HSO42 總電解反應: 2PbSO42H2O = PbO2Pb2H2SO

4、4,通電,充電時：,(2)鎳鎘充電電池：,負極： 正極： 電解質(zhì)： 應用：,Cd,NiO(OH),KOH,壽命比鉛蓄電池長，可重復使用500次以上，體積??；但鎘有致癌作用,如不回收，會產(chǎn)生嚴重污染;廣泛用于收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等.,鎳 鎘 電 池,鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代的趨勢。,總反應式：,NiO(OH) + Cd + 2H2O 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2,(3)鋰離子電池,特點： 用途：,負極： 正極： 總反應：,（綠色電池）,高能電池，質(zhì)量輕，貯存時間長等。,現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動電話、攝像機等低功耗電器的主流。,2Li-2e = 2Li+,I2+

5、2e = 2I,2Li+I2=2LiI,3、燃料電池,燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池。,可供選擇的燃料很多，如:氫氣、烴類、肼、甲醇、氨、煤氣等液態(tài)或氣態(tài)的燃料。,（1）氫氧燃料電池,電極:Pt制作的惰性電極,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,氫氧燃料電池在不同電解質(zhì)時的電極反應,一定要會判斷：酸性有H+ (肯定沒O

6、H- ）； 堿性有OH- (肯定沒 H+ ）,該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。,（2）CH4燃料電池,CH4 + 10OH- - 8e-CO32- + 7H2O,2O2 + 4H2O + 8e-8OH-,CH4 + 2O2 + 2KOHK2CO3 + 3H2O,負極： 正極：,總反應：,1下列有關(guān)電池敘述正確的是 A水果電池是高效環(huán)保的家用電池 B鋅錳干電池是一種常用的二次電池 C鋅錳干電池碳棒是負極，鋅片是正極 D鋅錳干電池工作一段時間后鋅外殼逐漸變薄,D,2. (雙選）下列對于堿性鋅錳電池的敘述中正確的是( ) A.由于堿性物質(zhì)的存在，這種電池的缺點是容

7、易漏液失效 B.這種電池較傳統(tǒng)鋅錳電池使用壽命長 C.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的KOH改進為NH4Cl D.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的NH4Cl改進為KOH,BD,3.日常所用干電池其電極分別為碳棒和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(zhì)(其中加入MnO2氧化吸收H2)， 電極反應可簡化為： Zn2-Zn2+； 2NH4+2e-2 NH3H2 (NH3再用于結(jié)合Zn2+。) 根據(jù)上述敘述判斷下列說法中正確的是( ) A、Zn為正極，碳為負極 B、Zn為負極，碳為正極 C、工作時電子由碳極經(jīng)外電路流向Zn極 D、電池工作時正極發(fā)生氧化反應,B,4.下列電池中不屬于二次電池的是( ) A.堿性鋅錳

8、電池 B.鉛蓄電池 C.鎳鎘電池 D.鋰離子電池 5.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是( ) A.利用電池外殼的金屬材料 B.防止電池中汞.鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染 C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品 D.回收其中石墨電極,B,A,6.據(jù)報道，鋅電池可能取代目前廣泛應用的鉛蓄電池，因為鋅電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應為：2Zn+O22ZnO，原料為鋅粒.電解質(zhì)和空氣，則下列敘述正確的是( ) A.鋅為正極，空氣進入負極反應 B.負極反應為Zn2e-Zn2+ C.正極發(fā)生氧化反應 D.電解液肯定是強酸,B,7.鋰電池是

9、一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應為Li + MnO2=LiMnO2,下列說法正確的是（ ） A、 Li是正極，電極反應為Li e- = Li+ B、 Li是負極，電極反應為Li e- = Li+ C、 Li是負極，電極反應為MnO2 + e- = MnO2 D、 Li是負極，電極反應為Li 2e- = Li2+,B,8下列化學電池不易造成環(huán)境污染的是 A氫氧燃料電池 B鋅錳電池 C鎳鎘電池 D鉛蓄電池,A,9.阿波羅宇宙飛船使用的是氫氧燃料電池，其電極反應為： 2H24 OH- - 4e- 4 H2O， O22 H2O4e- 4

10、 OH-。 在負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是 正極發(fā)生的是 . (填氧化或還原)反應.,H2,還原,10：1969年美國“阿波羅11號”登月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電池，其構(gòu)造如圖示：兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。 1、a是 極， b是 極,2、外電路電子流向：,負,正,ab,11氫氧燃料電池已用于航天飛機。以30%KOH溶液為電解質(zhì)的這種電池在使用時的電極反應如下： 2H24OH-4e-=4H2O O22H2O4e-=4OH- 下列說法錯誤的是 A氫氣通入正極，氧氣通入負極 B燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率不能達到100% C供電時的總反應為：2H2O2 = 2H2O D產(chǎn)物為無污染的水，屬于環(huán)境友好電池,A,12.已知空氣-鋅電池的電極反應為： 鋅片：Zn+2OH- -2e- =ZnO+H2O 石墨：O2+2H2O+4e- =4OH- 根據(jù)此判斷，鋅片是(