高中化學蘇教版必修二《同課異構(gòu)1：2.3.2發(fā)展中的化學電源》課件

1、專題2化學反應與能量轉(zhuǎn)化第三單元化學能與電能的轉(zhuǎn)化第2課時發(fā)展中的化學電源二、原電池原理的應用：研制分析化學電源；促進某些氧化還原反應的進行，加快反應速率尋找鋼鐵防腐蝕的方法原電池的設計鋼鐵的吸氧腐蝕原理：在潮濕空氣中鋼鐵表面形成無數(shù)微小的原電池。負極：Fe2e=Fe2+正極：2H20+O2+4e=4OHFe2+ +2OH =Fe（OH）24Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2OFeCGNaCl三、鋼鐵的防腐蝕：覆蓋保護層；改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；鋼鐵表面鑲嵌活潑金屬，如鋅；鋼鐵連接電源負極。四、化學電源一次電池（如干電池）:用過后不能復原二次電

2、池（如蓄電池）:充電后能繼續(xù)使用燃料電池海水電池 負極（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O總反應：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O干電池 Zn- Mn普通干電池（1）一次電池鋅錳堿性電池是一種新型的干電池。正極材料為MnO2 ,負極材料為Zn，還原產(chǎn)物為MnOOH,電解質(zhì)是KOH溶液，總： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH請寫出電極反應式并分析其工作原理。負極：Zn + 2OH2e- = Zn(OH)2正極：2MnO2 + 2H2O + 2 e- =

3、 2MnO（OH） + 2OH 總反應： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH）堿性Zn- Mn干電池 銀鋅電池鈕扣電池該電池使用壽命較長，廣泛用于電子表和電子計算機。其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液。發(fā)生反應后生成Ag和ZnO,其電極反應式為：負極：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-銀鋅紐扣電池總反應式為：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag（2）二次電池鉛蓄電池（1）電極材料及原料（2）電解質(zhì)溶液（3）電極反應式：正極：PbO2 負極：PbH2SO4溶液負極（Pb）: Pb- 2e-+ SO4

4、2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O總反應：負極：Pb+SO42- =PbSO4+2e-正極：PbO2+SO42-+4H+2e - =PbSO4+ 2H2O 電池總反應：Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O陰極： PbSO4 +2e- Pb+SO42- 陽極： PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H+2e- 電池總反應：2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ 鉛蓄電池的放電過程原電池鉛蓄電池的充電過程電解

5、池放電充電2 PbSO4 + 2H2OPbO2 + Pb + 2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”優(yōu)點：效率高、無污染，裝置可持續(xù)使用 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 （3）新型燃料電池燃料電池負極：2H2+4OH-4e-=4H2O 正極：O2+2H2O+4e-=4OH- 總反應：O2+2H2=2H2O常見的燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、鋁-空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等。如圖電池反應（4）海水電池1991年，我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水為能源的新型電池，用

6、作航海標志燈。該電池以取之不的海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。這種海水電池的能量比“干電池”高2050倍。電極反應式為：負極：正極：電池總反應：4Al - 12e-= 4Al 3+3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3怎樣書寫燃料電池的電極反應式和總反應式？書寫步驟：（1）寫出燃燒反應，根據(jù)電解液改寫燃料電池總反應；（2）寫出正極的電極反應式(一般較簡單);（3）由燃料電池總反應減去正極的電極反應式得負極的電極反應式。正極反應一般為酸性介質(zhì) 堿性介質(zhì)O2+4H+4e=2H2OO2+2H2O+4e=4OH- CH4、O2、NaOH組成的燃料電池1.燃燒總化學反應： CH4+2O2CO2+2H2O2.燃料電池總反應：3.正極：4.負極：CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O2O2+4H2O+8e= 8OH-CH4+10OH-8e= CO32-+7H2O甲醇燃料電池是由甲醇和氧氣及強堿電解質(zhì)溶液構(gòu)成的新型手機電池，電量可達現(xiàn)用鎳氫或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一