資源簡介

(共20張PPT)
第2課時 化學電池　
第四章 化學反應與電能
第一節 原電池
原電池電極反應式的書寫。
原電池電極反應式的書寫。
教學重點
教學難點
化學史：發明電池的故事
結構簡單
一次電池
反復使用
二次電池
連續工作
燃料電池
新型電池
負極 LixCy
meiyangyang8602
電池的發展史
電池的分類
1、為什么電池的用途如此廣泛呢？
方便攜帶、易于維護，能量轉換效率高，供能穩定可靠，可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組。
2、電池優劣的判斷標準是什么？
① 比能量
② 比功率
③ 電池的可儲存時間的長短
除了特殊情況外，質量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲存時間長的電池更易滿足使用者的要求。
思考與討論
meiyangyang8602
電極反應活性物質 負極：Zn 正極：MnO2
電極材料 負極：Zn 正極：石墨棒
離子導體（電解液） NH4Cl和ZnCl2混合物
總反應為：
Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)
正極：2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO(OH)
普通鋅錳干電池、鋅銀電池（鈕扣電池）等
（一）一次電池
不可充電
1.干電池(普通干電池）
根據示意圖和資料：
1.分析各部分的作用，畫出工作原理示意圖；
2.寫出電極反應式。
已知該電池總反應為：
Zn+2MnO2+2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)2
資料
0
+4
+3
+2
2、干電池（堿性鋅錳電池）
電極反應 還原劑：Zn粉 氧化劑 ：MnO2
電極材料 負極：銅針 正極：金屬外殼
離子導體 KOH、離子型導電隔膜
（一）一次電池
容量高，能大電流連續放電。還具有優良的低溫性能、儲存性能和防漏性能。
電極反應式
正極：2MnO2 + 2e- + 2H2O 2MnO(OH) + 2OH-
負極：Zn - 2e- + 2OH- Zn(OH)2
總反應：Zn+2MnO2+2H2O = 2MnO(OH)+Zn(OH)2
0
+4
+3
+2
2、干電池（堿性鋅錳電池）
（一）一次電池
Zn、Ag2O/KOH溶液
負極 正極
電極 還原劑 氧化產物 電極 氧化劑 還原產物
Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2
Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－
金屬
Zn
Zn(OH)2
金屬
Ag2O
Ag
銀鋅電池
meiyangyang8602
3、鋅銀電池—紐扣電池
（一）一次電池
電解質液為KOH溶液，請寫出電極反應式，已知
總反應式為：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2
負極：
正極：
鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池
Li－SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應可表示為8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。
①負極材料為____，電極反應為_________________。
②正極的電極反應為_______________________________。
鋰
8Li－8e－===8Li＋
3SOCl2＋8e－===2S＋ ＋6Cl－
必須在無水、無氧的條件下組裝鋰金屬電池，原因是構成電池的兩個主要成份Li能和氧氣水反應，且SOCl2也與水反應。
1、鉛蓄電池
放電后可以再充電使活性物質獲得再生：鉛蓄電池、鋰離子電池……
化學能
電能
放電
充電
（二）二次電池(充電電池或蓄電池)
請寫出的電池工作時的電極反應式
總反應：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
放電
充電
（1）放電時---原電池（化學能 電能）
負極： Pb + SO42- -2e-＝PbSO4
正極： PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O
（2）充電時---電解池（電能 化學能）
例2、關于鉛蓄電池放電時的說法正確的（ ）
A、電池的負極材料是鉛板
B、正極發生的反應是 Pb +SO42--2e-= PbSO4
C、電池中硫酸的濃度不發生變化
D、負極質量減少、正極質量增加
A
負極： Pb + SO42- -2e-＝PbSO4
正極： PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O
放電過程中，負極質量______（填“增大”或“減小”，下同）
的濃度___ ___。
增大
減小
例3、氫鎳電池是近年開發出來的可充電電池，它可以取代會產生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應式是 H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2。根據此反應式判斷，下列敘述中正確的是( )
A、電池放電時，電池負極周圍溶液的pH不斷增大
B、電池放電時，鎳元素被氧化
C、電池充電時，氫元素被還原
D、電池放電時，H2在負極上反應
CD
負極：H2+2OH--2e- = 2H2O
正極：2NiO(OH)+2H2O+2e- = 2Ni(OH)2+2OH-
放電
充電
燃料電池是一種將燃料（如H2、CH4、乙醇）和氧化劑（如O2）的化學能直接轉化為電能的電化學反應裝置，具有清潔、安全、高效等特點。燃料電池的能量轉化率可以達到 80% 以上。
（三）燃料電池
電解液：酸或堿
電極：負極：燃料
（如氫氣、烴、肼、醇、氨氣、煤氣等）
正極：氧氣（如O2）
電解質溶液 電池反應： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
酸性 負極
正極
中性 負極
正極
堿性 負極
正極
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
（三）燃料電池
1、寫出甲烷燃料電池（CH4-O2-KOH溶液）的電極反應式
CH4 +10OH- －8e- = CO32-+7H2O
CH4 + 2O2 +2OH- =3H2O+ CO32-
2O2+8e-+4H2O = 8OH-
負極：
正極：
總反應:
（2）其他燃料電池：
例如:甲烷燃料電池（電解質溶液可以是硫酸、KOH溶液、熔融K2CO3、熔融氧化物電解質）
燃料電池書寫的步驟：
確定電極和反應物、產物
標化合價，定得失電子數目
根據電解質性質和電荷守恒配平
配平H2O等其他物質系數、檢查
2.某種氫氧燃料電池的電解液為溶液。下列有關該電池的敘述
不正確的是( )
A.正極反應式為
B.工作一段時間后，電解液中的物質的量不變
C.該燃料電池的總反應為
D.消耗（標準狀況）時，有電子轉移
D

展開更多......

收起↑