高中化學 專題1 第2單元 第3課時 化學電源課件 蘇教版選修4.ppt

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專題1化學反應與能量變化,化學電源,第二單元化學能與電能的轉化,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,還原產物為Mn2O3,電解質是KOH溶液.,問題探究一,負極：正極：總：,Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3,2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH－,Zn+2OH－－2e-=Zn(OH)2,紐扣電池,負極：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,總反應:Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag,正極區(qū)PH值：負極區(qū)PH值：,上升,降低,鈕扣電池：不銹鋼制成一個由正極殼和負極蓋組成的小圓盒，盒內靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金作負極活性材料，電解質溶液為濃KOH溶液，已知電池內Zn的氧化產物為Zn(OH)2,紐扣電池,鈕扣電池：不銹鋼制成一個由正極殼和負極蓋組成的小圓盒，盒內靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金作負極活性材料，電解質溶液為濃KOH溶液，已知電池內Zn的氧化產物為Zn(OH)2,鉛蓄電池,電池反應：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,如果你是科學工作者，請你利用天然氣資源設計原電池。,請寫出該電池的總反應式,CH4+2O2+2OH－=CO32－+3H2O,電極反應式為正極負極,2O2+4H2O+8e－=8OH－,CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O,問題探究二,1、有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成原電池。電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-②負極上CH4失去電子，電極反應式：CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O③負極上是O2獲得電子，電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-④電池放電后，溶液PH不斷升高A.①②B.①③C.①④D.③④,課堂練習,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，據此請回答以下問題：,甲醇是極，電極反應為。,負,2CH4O+16OH－－12e－=2CO32－+12H2O,課堂練習,,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7.35～7.45之間。將心臟起博器，植入如圖紅色區(qū)域靜脈血管內，請寫出電極反應式并分析其工作原理。,Zn-負極，Pt-正極；人體體液作電解質，溶解氧做氧化劑。,負極反應：2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)2正極反應：O2+4e+2H2O=4OH-,電池反應：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2,鎳鎘電池,,有關該電池的說法正確的是A．充電時陽極反應：Ni(OH)2－e—+OH-=NiOOH+H2OB．充電過程是化學能轉化為電能的過程C．放電時負極附近溶液的堿性不變D．放電時電解質溶液中的OH-向正極移動,鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為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。電池反應為：,電池的正極材料是LiFePO4，負極材料是石墨，含Li＋導電固體為電解質。下列有關LiFePO4電池說法正確的是A.可加入硫酸以提高電解質的導電性B.放電時電池內部Li＋向負極移動.C.充電過程中，電池正極材料的質量減少D.放電時電池正極反應為：FePO4+Li++e-=LiFePO4,課堂練習,天津是我國研發(fā)和生產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極材料碳（C6）中，以LiC6表示。電池反應為LiCoO2+C6CoO2+LiC6，下列說法正確的是A．充電時，電池的負極反應為LiC6－e－=Li+C6B．放電時，電池的正極反應為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D．鋰離子電池的比能量（單位質量釋放的能量）低,課堂練習,謝謝！,