第一節(jié)原電池第2課時(shí)

1、練習(xí)C 燃料電池燃料電池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池手機(jī)專用電池鉛蓄電池鉛蓄電池各式各樣的紐扣電池各式各樣的紐扣電池化學(xué)電池化學(xué)電池一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池鉛蓄電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池鋰離子電池鋰離子電池鋅銀蓄電池鋅銀蓄電池普通干電池普通干電池鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池一、一次電池一、一次電池鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池1、正負(fù)極材料、正負(fù)極材料堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池正極：正極：MnO2負(fù)極：負(fù)極：Zn2、原理、原理負(fù)負(fù)極極Zn + 2OH-2e- =Zn(OH)2正正極極2MnO2+2H2

2、O+2e-=2MnOOH+2OH-氫氧化氧錳氫氧化氧錳 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOH總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOHZn(OH)23.優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析只能一次使用只能一次使用,不能充電不能充電;價(jià)格較貴價(jià)格較貴比普通鋅錳電池能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所比普通鋅錳電池能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高提高,適用于大電流和連續(xù)放電適用于大電流和連續(xù)放電鋅銀電池鋅銀電池鋅銀電池（紐扣電池）鋅銀電池（紐扣電池）正極正極:Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH負(fù)極負(fù)極:Zn +2OH2e- =ZnO+H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)： Zn+Ag2O = ZnO+2Ag二

3、、二次電池二、二次電池鉛蓄電池鉛蓄電池1、正負(fù)極材料、正負(fù)極材料正極正極:PbO2負(fù)極負(fù)極:Pb電解質(zhì)電解質(zhì):H2SO4溶液溶液2、工作原理：可充電電池，其電極反、工作原理：可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程放電過(guò)程總反應(yīng)：放電過(guò)程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) =2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s) +SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極：正極：PbO2(s) +4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- =PbSO4 (s) +2H2O(l) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極負(fù)極放電過(guò)程放電過(guò)程鉛蓄電池

4、充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過(guò)程逆過(guò)程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源負(fù)極接電源正極接電源正極充電過(guò)程總反應(yīng)：充電過(guò)程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l) =Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)3、優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析、優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析缺點(diǎn)缺點(diǎn):比能量低比能量低、笨重笨重、廢棄電池污染環(huán)境廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):可重復(fù)使用可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定電壓穩(wěn)定、

5、使用方便使用方便、安全可靠安全可靠、價(jià)格低廉價(jià)格低廉其它二次電池其它二次電池鎳鎘電池鎳鎘電池、鎳氫電池鎳氫電池、鋰離子電池鋰離子電池、聚聚合物鋰離子蓄電池合物鋰離子蓄電池Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)鉛蓄電池的充放電過(guò)程：鉛蓄電池的充放電過(guò)程：放電放電充電充電三、燃料電池三、燃料電池氫氧燃料電池，烴、肼、甲醇、氨、煤氫氧燃料電池，烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池氣燃料電池酸性氫氧燃料電池酸性氫氧燃料電池1、正負(fù)極材料、正負(fù)極材料正極正極室：室：通氧氣通氧氣負(fù)極負(fù)極室：室：通氫氣通氫氣電解質(zhì)：電解質(zhì)：H2SO4溶液溶液（氧化劑）（氧化劑）（燃料

6、）（燃料）使用鉑電極使用鉑電極2、原理、原理2H2 - 4e- = 4H+負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：O2 + 4H+ +4e- = 2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2 + O2 = 2H2O若電解質(zhì)溶液為若電解質(zhì)溶液為KOHKOH時(shí)又如何？時(shí)又如何？電解質(zhì)為電解質(zhì)為KOH時(shí)：時(shí)：負(fù)極：負(fù)極：2H24e-4OH4H2O 正極：正極：O22H2O4e-4OH 1 1、（、（20042004年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是按照此圖的提示，下列敘述不正確的是 ( )( )A Aa a電極是負(fù)極電極是負(fù)極B Bb

7、 b電極的電極反應(yīng)為：電極的電極反應(yīng)為：4OH4OH- -4e-4e- - = 2H2H2 2O+OO+O2 2C C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置B2.有人設(shè)計(jì)將兩根鉑絲做電極插入到KOH溶液中，然后在兩極上分別通過(guò)甲烷和氧氣而構(gòu)成燃料電池。該電池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O，則關(guān)于此燃料電池的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A.通過(guò)甲烷的電極為電池的負(fù)極，通過(guò)氧

8、氣的電極為正極B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗5.6 L O2，需轉(zhuǎn)移1moL的電子C.通過(guò)甲烷電極的電極反應(yīng)為： CH4+10OH8e = CO32-+7H2OD.放電一段時(shí)間后，溶液的pH升高D3、氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是：A電池放電時(shí)，電池負(fù)極周?chē)芤旱膒H值不斷增大B電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C電池充電時(shí)，氫元素被還原D電池放電時(shí)，H2是負(fù)極 NiO(OH)H2122Ni(OH)C4.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅而得到廣泛應(yīng)用

9、。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) =Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A電池工作時(shí)，鋅失去電子電池工作時(shí)，鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq)C電池工作時(shí)電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極電池工作時(shí)電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D外電路中每通過(guò)外電路中每通過(guò)O.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論電子，鋅的質(zhì)量理論上減小上減小6.5g C書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下

10、幾點(diǎn)：書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng),遵循書(shū)寫(xiě)遵循書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)的所有規(guī)則離子反應(yīng)的所有規(guī)則(如如“拆拆”、“平平”)3.負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物子所得還原產(chǎn)物,與溶液的酸堿性有關(guān)與溶液的酸堿性有關(guān)(如如4價(jià)的價(jià)的C在酸性溶液中以在酸性溶液中以CO2形式形式存在存在,在堿性溶液中以在堿性溶液中以CO32形式存在形式存在)2.將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后,相相加得到總反應(yīng)加得到總反應(yīng),總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)得到另一極反應(yīng).4.溶液中不存在

11、溶液中不存在O2:在酸性溶液中它與在酸性溶液中它與H結(jié)合成結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成與水結(jié)合成OH;練習(xí)練習(xí):航天航天技術(shù)技術(shù)上使用的氫氧燃料電池上使用的氫氧燃料電池具有高能具有高能、輕便輕便、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。氫氧氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電它們放電時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為2H2+O2=2H2O,酸式電池中電解質(zhì)是酸酸式電池中電解質(zhì)是酸,其負(fù)極反應(yīng)可表示為其負(fù)極反應(yīng)可表示為2H2-4e-=4H+,則其則其正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為_(kāi)。堿式堿式電池的電解質(zhì)是堿電池的電解質(zhì)是堿,其正極反應(yīng)式為其正極

12、反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,則其負(fù)極反應(yīng)可則其負(fù)極反應(yīng)可表示為表示為 _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 練習(xí)練習(xí).氫氣是燃料電池最簡(jiǎn)單的燃料氫氣是燃料電池最簡(jiǎn)單的燃料, ,雖然使用方便雖然使用方便, ,卻卻受到價(jià)格和來(lái)源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠艿絻r(jià)格和來(lái)源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔锖衔? ,如如: :甲烷、汽油等。請(qǐng)寫(xiě)出將圖中氫氣換成甲烷時(shí)甲烷、汽油等。請(qǐng)寫(xiě)出將圖中氫氣換成甲烷時(shí)所構(gòu)成的甲烷燃料電池中所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a a極的電極反應(yīng)式：極的電極反應(yīng)式：此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式 ： KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- -8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH =K2CO3+3H2O書(shū)寫(xiě)新型電池電極反應(yīng)的思路書(shū)寫(xiě)新型電池電極反應(yīng)的思路1.首先寫(xiě)出該電池的總反應(yīng)首先寫(xiě)出該電池的總反應(yīng),此步驟一般此步驟一般是最容易寫(xiě)出的是最容易寫(xiě)出的,如甲烷燃料電池如甲烷燃料電池,其實(shí)其實(shí)就是甲烷的燃燒方程式而已就是甲烷的燃燒方程式而已2.寫(xiě)出初步的總式后寫(xiě)出初步的總式后,考慮產(chǎn)物中有無(wú)可考慮產(chǎn)物中有無(wú)可與電解質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)與電解質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì),如有則將后續(xù)反如有則將