高中化學選修4課件：第四章 第二節(jié)《化學電源》

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,歡迎進入化學課堂,化學電源,學與問在日常生活和學習中，你用過哪些電池，你知道電池的其它應用嗎？,電池,化學電池,太陽能電池,原子能電池,將化學能轉換成電能的裝置,將太陽能轉換成電能的裝置,將放射性同位素自然衰變時產生的熱能通過熱能轉換器轉變?yōu)殡娔艿难b置,用途廣泛的電池,用于汽車的鉛蓄電池和燃料電池,化學電池,用途廣泛的電池,用于“神六”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,電池發(fā)明的小故事,1791年他在解剖時在實驗室將懸有去了皮的青蛙腿的銅鉤掛在鐵架臺上，發(fā)現(xiàn)蛙腿會有肌肉抽搐的現(xiàn)象。伽伏尼認為動物的組織會產生電流，而金屬是傳遞電流的導體。,他從獨特的角度認為電流是由兩種不同的金屬產生的，經過一系列的實驗，終于在1800年成功研制了世界上第一個能產生穩(wěn)定電流的電池（見下圖）。,（意大利生物學家伽伏尼）,（法國物理學家、化學家伏特）,、化學電池分類,電池中的反應物質進行一次氧化還原反應并放電之后，就不能再次利用,又稱充電電池或蓄電池在放電后經充電可使電池中的活性物質獲得重生，恢復工作能力，可多次重復使用,是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學能直接轉化成電能的化學電源，又稱連續(xù)電池,干電池：,電池中的電解質溶液制成膠體，不流動，故稱干電池,鉛蓄電池、鋅銀蓄電池、鎳鎘電池、鋰離子電池,氫氣、甲醇、天然氣、煤氣與氧氣組成燃料電池。,如：普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀紐扣電池,一、化學電池,小型高性能燃料電池,、化學電池優(yōu)點,（）能量轉換效率高，供能穩(wěn)定可靠。,（）可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。,（）易維護，可在各種環(huán)境下工作。,、判斷電池優(yōu)劣的標準,（）比能量,符號(Ah/kg)，(Ah/L),指電池單位質量或單位體積所能輸出電能的多少,（）比功率,符號是W/kg，W/L),指電池單位質量或單位體積所能輸出功率的大小,（3）電池的儲存時間的長短,除特殊情況外，質量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲存時間長的電池，其質量好。,二、一次電池,普通鋅錳電池,堿性電池,干電池,負極,正極,電池反應：,氫氧化氧錳,（Zn）：Zn2e-=Zn2+,（MnO2和C）：,本節(jié)要求會判斷電池的正負極，不要求寫電極反應式,堿性鋅-錳干電池,負極：,正極：,電池反應：,電解質：,KOH,Zn,MnO2,Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-,Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,思考該電池的正負極材料和電解質,三、二次電池,鉛蓄電池,放電時總反應：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,負極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正極：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O,負極：,正極：,電解質：,H2SO溶液,Pb,PbO2,閱讀P75-76,1、了解鉛蓄電池充電時的電極反應。,2、了解鉛蓄電池優(yōu)缺點。,四、燃料電池,燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學能直接轉換成電能的化學電池。,氫氧燃料電池,酸性電解質：,堿性電解質負極:2H2-4e-+4OH-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-總反應:2H2+O2=2H2O,負極：2H2-4e-=4H+,正極：O2+4H+4e-=2H2O,總反應：2H2+O2=2H2O,閱讀P76-77了解燃料電池的優(yōu)點,燃料電池的規(guī)律,燃料做負極，助燃劑氧氣為正極,電極材料一般不參加化學反應，只起傳導電子的作用。,能量轉化率高(超過80%)，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源。,燃料電池與前幾種電池的差別：,氧化劑與還原劑在工作時不斷補充；,反應產物不斷排出,化學電池的組成,電極材料電極上發(fā)生反應的物質,能導電的物質,還原性較強的物質（大多是金屬電極本身）,氧化性較強的物質,酸、堿、鹽溶液或熔融液,小結,流出電子,流入電子,氧化反應,還原反應,減少污染節(jié)約資源,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,