人教版高中化学必修二：2.2化学能与电能（第二课时）优质课件

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1、发展中的化学电源,1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。,理论解释 ：生物电观点,伏特对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827）,1800年建立伏打电堆模型。,伏打电池是实用电池的开端。,用盐水浸泡的马粪纸,二、发展中的化学电源,干电池,蓄电池,燃料电池,锂离子电池,1、干电池,用途：常用作手电筒照明、收音机、玩具等的电源,锌锰干电池,负极：,Zn -2e = Zn2+,缺点：一次性电池，放电时间短，电压下降快。 放电过程中容易发生气胀或漏液。,锌筒,石墨,正极：,负极：,改进：,a.在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；,b.将电解池内的电解质NH4C

2、l换成湿的KOH， 制成了碱性锌锰电池。,2、充电电池,充电电池：氧化还原反应是逆向的。,充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。,（1）铅蓄电池,用途：应用于汽车、轮船、火车等交通工具的点火电源和照明。,铅蓄电池工作原理,负极：Pb- 2e-+ SO42- = PbSO4 正极：PbO2 + 2e-+ 4H+ SO42- = PbSO4 + 2H2O,总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O,在汽车修理方面，有时需要向铅蓄电池中补充一种溶液，你知道是什么溶液吗？,（2）镍镉电池,缺点：镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。,负极：,正极：,Cd,NiO(OH)

3、氢氧化镍酰,电解质溶液：KOH溶液,镍 镉 电 池,用途：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。,锂离子电池,总反应：Li MnO2 LiMnO2,负极：,正极：,MnO2,Li,新一代可充电的绿色电池,笔记本电脑专用电池,电池中含有大量的重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一节一号电池烂在地里，能使万平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水无法饮用，相当于一个人一生的饮水量。,废旧电池的回收利用,3、燃料电池高效、环境友好的化学电池,小型高性能燃料电池,氢氧燃料电池,正负极材料： 使用铂电极或者石墨电极 负极：通氢气（燃料） 正极：通氧气（氧化剂） 电解

4、质：H2SO4溶液/NaOH溶液/Na2SO4溶液,Na2SO4溶液,工作原理： 总反应：2H2+O2=2H2O 负极:H2-2e-=2H+ 正极:O2+4e-+2H2O=4OH-,总反应：2H2+O2 = 2H2O 负极：2H2-4e- +4OH-= 4H2O 正极：O2+4e-+2H2O = 4OH-,KOH溶液,总反应： 2H2+O2 = 2H2O 负极： 2H2-4e- = 4H+ 正极：O2+4e- +4H+= 2H2O,H2SO4溶液,氢氧燃料电池,练习：1969年美国“阿波罗11号”登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通

5、入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。 1、a是 极，b是 极,2、外电路电子流向：,负,正,ab,练习：根据甲烷燃料电池总方程式，写出（电解质溶液为氯化钾溶液）电极反应式：,总反应：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O,电解质溶液为氢氧化钾溶液,总反应：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O,正极：2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 负极：CH4 + -8e + 2H2O= CO2 + 8H+,正极： 2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 负极： CH4 + 10OH- -8e = CO32- + 7H2O,化学电池,干电池（一次电池）,

6、充电电池（二次电池）,燃料电池,碱性锌锰电池,铅蓄电池（Pb-PbO2-H2SO4）,氢氧燃料电池,锂离子电池,镍镉蓄电池,普通锌锰干电池,化学电池的分类,甲烷燃料电池,1、仅有一个电极材料参与反应的原电池： 负极：M-xe-=Mx+ 电解质溶液与负极材料发生自发的氧化还原反应 2、两个电极均参与反应的原电池（如铅蓄电池，锂离子电池） 电极材料：金属为负极，金属化合物为正极 电子得失均由两电极本身发生 电极反应需考虑电解质溶液的参与,课堂总结,3、电极材料本身均不参与反应的电池（燃料电池） 两电极材料均为惰性电极 负极可燃性气体（失电子）正极助燃性气体（得电子） 电极反应考虑电解质溶液,负极发生氧化反应，正极发生还原反应,实质：,课堂总结,