資源簡(jiǎn)介

(共17張PPT)
生活中常見(jiàn)的電池
干磨穩(wěn) 涵酸職他 鋰皂池
燃規(guī)鴟拋
化學(xué)電源
一、一次電池
放電后不可再充電，隨著使用，反應(yīng)物逐漸 被消耗到一定程度，電池不能再使用了。
電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫干電池。
放電后不能再充電
Zn(NH ) Cl : 二氯二氨合鋅(Ⅱ),一種中性絡(luò)合物，
氯離子和氨均為配位體
十
MnO(OH): 氫氧化氧錳，黑色固體，難溶于水
石墨棒
MnO 糊 ①鋅筒為負(fù)極，過(guò)程中不斷失電子。
NH Cl糊
鋅筒 ②石墨棒為正極，過(guò)程中二氧化錳不斷得電子被還原。
③NH Cl 糊作電解質(zhì)。
1、普通鋅錳干電池
總反應(yīng)：Zn+2NH Cl+2MnO =Zn(NH ) Cl +2MnO(OH)
負(fù)極：Zn+2OH--2e~=Zn(OHD)
正極：2MnO +2H O+2e-=2MnO(OH)+2OH
①鋅筒為負(fù)極，過(guò)程中不斷失電子。
②二氧化錳為正極，過(guò)程中不斷得電子被還原。 ③KOH作電解質(zhì)。
十
鋅 粉 和KOH 的混合物
MnO
金屬外殼
2、堿性鋅錳干電池
總反應(yīng)：Zn+2MnO +2H O=2MnO(OH)+Zn(OH)
比普通鋅錳干電池比能量高、儲(chǔ)存電能時(shí)間長(zhǎng)、性能好
· Zn+2OH--2e-=Zn(OH)
·正極是Ag O:
· Ag O+H O+2e-=2Ag+2OH-
Ag O粉
特點(diǎn)：電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，適宜小電流連續(xù)放電，常
制成紐扣式微型電池，用于手表、計(jì)算器等儀器
3、銀鋅紐扣電池
總反應(yīng)：Zn+Ag O+H O=2Ag +
Zn(OH)
·負(fù)極是Zn:
二、二次電池
(可充電電池、蓄電池)
特 點(diǎn) ：放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí) 可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。
實(shí)例：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等
應(yīng)用：汽車(chē)；手機(jī)、筆記本電腦
能量轉(zhuǎn)化：化 學(xué) 能
放電 充 電
電能
負(fù)極：Pb-2e+SO -=PbSO
正 極 ：PbO +2e+4H++SO 2-=PbSO + 2H O
優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)次數(shù)最多、使用方便、
電壓穩(wěn)定、安全可靠、價(jià)格低廉
缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境
H SO 溶液
鉛酸蓄電池
總反應(yīng)：
放電
Pb+PbO +2H SO 2PbSO +2H O
充電
鉛蓄電池構(gòu)造示意圖
三、燃料電池
利用氫氣、天然氣、甲醇、氨、肼、煤氣等 燃料與氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出 來(lái)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類(lèi)原電池。
目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近80%,約 為火力發(fā)電的2倍。燃料電池的噪聲及硫氧 化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零。
“綠色發(fā)電站”
1、酸性氫氧燃料電池
總反應(yīng)：2H +0 =2H O
負(fù)極：2H -4e-=4H+
正極：O +4H++4e-=2H O
2、堿性氫氧燃料電池
總反應(yīng)：2H +O =2H O
負(fù)極：2H +40H--4er=4H O
正極：O +2H O+4e-=4OH-
連續(xù)電池：反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電
池內(nèi)，燃料和氧化劑連續(xù)由外部 提供并在電極上反應(yīng)，生成物被 不斷排出，持續(xù)不斷提供電能。
O (空氣)
正極
電解質(zhì)
→H O
H -
負(fù)極
H O*
H
練習(xí)：寫(xiě)出氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式及電極反應(yīng)式
①熔融Na O介質(zhì)環(huán)境
總反應(yīng)：2H +O =2H O
負(fù)極：H -2e-+O -— H O
正極：O +4e——2O -
②熔融Na CO 介質(zhì)環(huán)境
總反應(yīng)：2H +O =2H O
燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
方法一：結(jié)合介質(zhì)環(huán)境直接寫(xiě)電極反應(yīng)式 總反應(yīng)：燃料在氧氣中的燃燒
正極：氧化劑(O )+n e-= 還原產(chǎn)物
①酸性溶液中與H+結(jié)合成H O O +4H++4e-=2H O
②堿性或中性溶液中與水結(jié)合成OH -O +2H O+4e-=40H-
③固態(tài)電解質(zhì)(熔融金屬氧化物，高溫下能傳導(dǎo)O -) O +4e-=2O -
④熔融碳酸鹽與CO 結(jié)合形成CO 2-O +2CO +4e-=2CO -
固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O -)
或熔融碳酸鹽環(huán)境下H轉(zhuǎn)化為H O
固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O -)或
熔融碳酸鹽環(huán)境下C將轉(zhuǎn)化為CO
燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
負(fù)極：還原劑(燃料)- n e-= 氧化產(chǎn)物
M 酸 性 溶 液
IV 堿性溶液 N
H+
H O
CO
CO 2-
酸性溶液
堿性溶液
堿性溶液
酸性溶液
H
燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
方法二：
1、結(jié)合介質(zhì)環(huán)境寫(xiě)總反應(yīng)：燃料在氧氣中的燃燒
2、寫(xiě)出正極反應(yīng)式
3、負(fù)極=總反應(yīng)-正極
O +4e +2CO ——2CO3- 熔融碳酸鹽作介質(zhì)
正極 O +4e-+2H O= 4OH 堿作介質(zhì)
O +4e-— 2O - 熔融金屬氧化物作介質(zhì)
O +4e +4H+——2H O 酸作介質(zhì)
將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個(gè)電極上分別通
入甲烷和氧氣，可以形成原電池，通入甲烷的一極為負(fù)極， 這一極的電極反應(yīng)為 CH -8er+100H-=CO -+7H O
;
通入氧氣的一極為 正極 ,電極反應(yīng)為
O +4e-+2H O=4OH- --9
總反應(yīng)為 CH +2O +2KOH=K CO +3H O
甲烷燃料電池
酸性條件：
總反應(yīng)：CH +20 =CO +2H O
正極：20 +8H++8e~=4H O
負(fù)極：CH +2H O-8er=CO +8H+
堿性條件：
總反應(yīng)：CH +20 +20H-=CO 2-+3H O
正極：20 +4H O+8e~=80H-
負(fù)極：CH +100H--8e~=CO -+7H O
練習(xí)：肼(N H ) 空氣燃料電池
電解質(zhì)為酸性時(shí)：
總反應(yīng)方程式：N H +O =N +2H O
負(fù)極：N H -4e-+=N +4H+
正極：O +4e-+4H+=2H O
電解質(zhì)為堿性時(shí)：
總反應(yīng)方程式為：N H +O =N +2H O 負(fù)極：N H +4OH--4er=N +4H O
正極：O +4er+2H O=4OH-
我國(guó)擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車(chē)已在北京奧運(yùn)
會(huì)期間為運(yùn)動(dòng)員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液 為KOH 溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是( D )
A. 正極反應(yīng)式為：O,+2H,O+4e- 4OH-
B. 工作一段時(shí)間后，電解液中KOH 的物質(zhì)的量不變
C. 總反應(yīng)方程式為：2H,+O, 2H O
D. 該電池工作中，消耗了2.24 L H (標(biāo)準(zhǔn)狀況),則有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移

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