高中化學(xué) 專題1 第2單元 第3課時 化學(xué)電源課件 蘇教版選修4.ppt

專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化,化學(xué)電源,第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化,用于“神十”的太陽能電池,筆記本電腦專用電池,手機專用電池,攝像機專用電池,各式各樣的紐扣電池,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,銀鋅蓄電池,普通鋅錳干電池,鋅銀紐扣電池,一、化學(xué)電池的分類,鎳鎘電池,鎳氫電池,鋅錳干電池,Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,鋅錳堿性電池是一種新型的干電池。工作電動勢穩(wěn)定.正極材料為MnO2,還原產(chǎn)物為Mn2O3,電解質(zhì)是KOH溶液.,問題探究一,負(fù)極：正極：總：,Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3,2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH,Zn+2OH2e-=Zn(OH)2,紐扣電池,負(fù)極：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,總反應(yīng):Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag,正極區(qū)PH值：負(fù)極區(qū)PH值：,上升,降低,鈕扣電池：不銹鋼制成一個由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液，已知電池內(nèi)Zn的氧化產(chǎn)物為Zn(OH)2,紐扣電池,鈕扣電池：不銹鋼制成一個由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液，已知電池內(nèi)Zn的氧化產(chǎn)物為Zn(OH)2,鉛蓄電池,電池反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,Pb+SO42-2e-=PbSO4,燃料電池,2H2+4OH-4e-=4H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-,我國有豐富的天然氣（主要成分為CH4)資源,如果你是科學(xué)工作者，請你利用天然氣資源設(shè)計原電池。,請寫出該電池的總反應(yīng)式,CH4+2O2+2OH=CO32+3H2O,電極反應(yīng)式為正極負(fù)極,2O2+4H2O+8e=8OH,CH4+10OH8e=CO32+7H2O,問題探究二,1、有人設(shè)計出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-電池放電后，溶液PH不斷升高A.B.C.D.,課堂練習(xí),2、科研人員新近開發(fā)出一種由甲醇和氧氣以及強堿作電解質(zhì)溶液的新型手機電池，可供手機連續(xù)使用一個月才充一次電，據(jù)此請回答以下問題：,甲醇是極，電極反應(yīng)為。,負(fù),2CH4O+16OH12e=2CO32+12H2O,課堂練習(xí),固體燃料電池,2H2-4e-=4H+,O2+4H+4e-=2H2O,2H2-4e-+2O2=2H2O,O2+4e-=2O2,已知人體血液的pH值在7.357.45之間。將心臟起博器，植入如圖紅色區(qū)域靜脈血管內(nèi)，請寫出電極反應(yīng)式并分析其工作原理。,Zn-負(fù)極，Pt-正極；人體體液作電解質(zhì)，溶解氧做氧化劑。,負(fù)極反應(yīng)：2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)2正極反應(yīng)：O2+4e+2H2O=4OH-,電池反應(yīng)：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2,鎳鎘電池,有關(guān)該電池的說法正確的是A充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2e+OH-=NiOOH+H2OB充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動,鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：,Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應(yīng)為：,電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含Li導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B.放電時電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動.C.充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量減少D.放電時電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li+e-=LiFePO4,課堂練習(xí),天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷（LiCoO2），充電時LiCoO2中Li被氧化，Li遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳（C6）中，以LiC6表示。電池反應(yīng)為LiCoO2+C6CoO2+LiC6，下列說法正確的是A充電時，電池的負(fù)極反應(yīng)為LiC6e=Li+C6B放電時，電池的正極反應(yīng)為CoO2+Li+e=LiCoO2，C羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)D鋰離子電池的比能量（單位質(zhì)量釋放的能量）低,課堂練習(xí),謝謝！,