《化學(xué)電源》名師課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)

第二節(jié)化學(xué)電源天津市濱海新區(qū)大港第一中學(xué)商桂蘋郵箱：middlepretty@126.comPowertrekk便攜式充電器正極：2H++2e=H2還原反應(yīng)e-負(fù)極：Zn-2e=Zn2+氧化反應(yīng)科學(xué)家利用原電池原理設(shè)計(jì)化學(xué)電源時(shí)，要綜合考慮全面分析哪些因素？e-原電池比能量、輕便、安全、環(huán)保……化學(xué)反應(yīng)本身材料選擇化學(xué)反應(yīng)速率濃度、催化劑表面積……能量轉(zhuǎn)換率鹽橋……化學(xué)電源活動(dòng)一、設(shè)計(jì)化學(xué)電源小組合作，在學(xué)案上設(shè)計(jì)完成堿性鋅錳干電池、鉛蓄電池簡易裝置圖標(biāo)出正負(fù)極，電極材料，所用電解質(zhì)溶液Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O堿性鋅錳干電池鉛蓄電池Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

+3堿性鋅錳干電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)外殼是鍍鎳鋼作正極，二氧化錳作為正極反應(yīng)物緊貼內(nèi)壁。銅釘作負(fù)極，鋅粉作為負(fù)極反應(yīng)物和氫氧化鉀膏劑緊裹其周圍。Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

+3采用超細(xì)纖維高致密性的隔膜,有良好的電解質(zhì)溶液的吸收和保持能力。

Pb

+PbO2

+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

鉛蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以平行排列的鉛、鉛銻合金柵板作為電極，負(fù)極板是鉛，正極板是鉛銻合金，正極板上面覆蓋二氧化鉛，電解質(zhì)為30%的硫酸溶液。PbO2PbPb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O請(qǐng)嘗試完成鉛蓄電池的正負(fù)極的電極反應(yīng)式（已知:PbSO4既難溶于水也難溶于酸）負(fù)極：正極：優(yōu)點(diǎn)？鉛蓄電池充電反應(yīng)方程式（陰極）PbSO4+

2e-=Pb+SO42－（陽極）PbSO4+

2e-+2H2O＝PbO2+4H＋總反應(yīng)式為2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4除顫器

植入式心臟復(fù)律除顫器（Implantablecardiacdefibrillator,ICD）鋰一次電池鋰二次電池鎳鎘二次電池鎳氫二次電池活動(dòng)一、設(shè)計(jì)化學(xué)電源2H2+O2

=2H2O

石墨石墨

H2

O2電解質(zhì)

活動(dòng)二、體驗(yàn)氫氣氧氣發(fā)電實(shí)驗(yàn)1：電解稀硫酸制氫氣和氧氣觀察：石墨棒上是否有吸附的氣泡實(shí)驗(yàn)2：用電解制得的氫氣和氧氣發(fā)電觀察：電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)。

請(qǐng)?jiān)趯W(xué)案上完成電極反應(yīng)方程式的書寫（注意考慮酸性電解質(zhì)溶液中H+是否參加電極反應(yīng)）酸性電解質(zhì)溶液2H2+O2

=2H2O

氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖為什么用多孔石墨做電極材料？氫氣氧氣H+正、負(fù)電極材料：金屬鉑（Pt）有催化作用。使氫氣更易失電子，氧氣更易得電子。質(zhì)子（Proton）交換膜質(zhì)子交換膜僅允許H+通過作用？空氣入口氫氣入口制取氫氣氫氧燃料電池實(shí)驗(yàn)器左側(cè)是加水的水倉,硅化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。右側(cè)是氫氧燃料電池Powertrekk便攜式燃料電池氫氧燃料電池：2H2+O2=2H2O“環(huán)保車”的動(dòng)力來源航天器的水源和電源

燃料：煤氣、甲烷、甲醇、乙醇等氣體或液體?；顒?dòng)三、展望未來的化學(xué)電源燃料電池的未來Al2CuHx的間隙性鋁合金氫化物對(duì)于開發(fā)燃料電池，燃料的來源你有什么設(shè)想？活動(dòng)三、展望未來的化學(xué)電源活動(dòng)三、展望未來的化學(xué)電源活動(dòng)三、展望未來的化學(xué)電源可再生能源的生物質(zhì)燃料電池將是燃料電池未來的一個(gè)重要發(fā)展方向。課堂小結(jié)：科學(xué)Science1800年伏打電池問世社會(huì)Society1860年法國勒克朗謝發(fā)明酸性鋅錳干電池技術(shù)Technology研發(fā)化學(xué)電源的一般思路氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)e-選擇反應(yīng)改進(jìn)裝置發(fā)展中的化學(xué)電源原電池原電池原理

不變創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)化學(xué)電源電極材料裝置設(shè)計(jì)

革新人與自然和諧共生原料可再生……污染小體積小質(zhì)量輕電量足化學(xué)電源實(shí)用綠色可持續(xù)課堂小結(jié)：課堂小練：請(qǐng)寫出氫氧燃