高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié) 化學(xué)電源課件 新人教版選修4.ppt
化學(xué)電池,一次電池,二次電池,燃料電池,堿性鋅錳電池,鉛蓄電池,氫氧燃料電池,鋰離子電池,鎳鎘蓄電池,普通干電池,鋅銀紐扣電池,甲烷燃料電池,甲醇燃料電池,(2)工作原理: 總:Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Mn2O3 + 2NH3 + Zn2+ + H2O,1、普通鋅錳干電池,負極:,正極:,Zn -2e = Zn2+,2NH4 +2e+2MnO2=2NH3 +Mn2O3+H2O,(1)構(gòu)造:Zn | NH4Cl、淀粉|MnO2,一、一次電池,2NH4 +2e = 2NH3 + H2,2MnO2+H2 = Mn2O3+H2O,2、堿性鋅錳干電池,(2)工作原理: 總:Zn + 2MnO2 +2H2O= 2MnO(OH)+ Zn(OH)2,負極:,正極:,Zn+2OH-2e- = Zn(OH)2,2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-,(1)構(gòu)造:Zn | KOH | MnO2。,一、一次電池,一、一次電池,總: Zn + Ag2O + H2O 2Ag + Zn(OH)2,負極: Zn + 2OH-2e- = Zn(OH)2 正極: Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-,一、一次電池,3、銀鋅紐扣電池,1、鉛蓄電池,(1)構(gòu)造:Pb | H2SO4 | PbO2,負極: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4,正極: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O,二、二次電池,(2)工作原理:,放電:,PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42-,陰極:與外接電源負極相連,陽極:與外接電源正極相連,PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H+ SO42-,二、二次電池,充電:,二、二次電池,2、鎳鎘電池,(1)構(gòu)造:Cd | KOH | NiOOH,(2)工作原理:,放電:,負極:Cd-2e-+2OH- = Cd(OH)2 正極:2NiOOH+H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,Cd(OH)2 +2e-= Cd +2OH-,陰極:與外接電源負極相連,陽極:與外接電源正極相連,2Ni(OH)2 - 2e- + 2OH-=2NiOOH+H2O,二、二次電池,充電:,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(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。,三、燃料電池,1、 氫氧燃料電池,總反應(yīng)方程式 :2H2O22H2O,兩個電極均為惰性電極(石墨/鉑:吸附氣體能力強),三、燃料電池,氫氧燃料電池電極反應(yīng),2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-,2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O,O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-,(2) CH4 |KOH|O2 總反應(yīng):CH4+2O2+2OH- CO32-+3H2O 負極:CH4 + 10OH- - 8e- CO32- + 7H2O 正極:2O2 + 8e- + 4H2O 8OH-,三、燃料電池,2、 甲烷燃料電池,(1) CH4 |H2SO4|O2 總反應(yīng):CH4+2O2 2CO2+2H2O 負極:CH4 - 8e- + 2H2O CO2 + 8H+ 正極:2O2 + 8e- + 8H+ 4H2O,(2) CH3OH|KOH|O2 總反應(yīng):_ 負極:_ 正極:_,(1) CH3OH|H2SO4|O2 總反應(yīng):_ 負極:_ 正極:_,(3)以Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣為正極燃氣,制得在65下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式: 負極反應(yīng)式:2CO-4e-+2CO32-=4CO2 正極反應(yīng)式:_ 總反應(yīng)式:_,O2+4e-+2CO2 = 2CO32-,2CO+O2 = 2CO2,