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

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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(jī)專用電池,攝像機(jī)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(dòng)勢(shì)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+2OH－－2e-=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(gè)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(gè)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(guó)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(qǐng)你利用天然氣資源設(shè)計(jì)原電池。,請(qǐng)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+10OH－－8e－=CO32－+7H2O,問題探究二,1、有人設(shè)計(jì)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①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-②負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式：CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O③負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)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(xí),2、科研人員新近開發(fā)出一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，可供手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電，據(jù)此請(qǐng)回答以下問題：,甲醇是極，電極反應(yīng)為。,負(fù),2CH4O+16OH－－12e－=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7.35～7.45之間。將心臟起博器，植入如圖紅色區(qū)域靜脈血管內(nèi)，請(qǐng)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(shí)陽極反應(yīng)：Ni(OH)2－e—+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(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D．放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng),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(jìn)行：,Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)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(shí)電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動(dòng).C.充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量減少D.放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li++e-=LiFePO4,課堂練習(xí),天津是我國(guó)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(shí)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L(zhǎng)iCoO2+C6CoO2+LiC6，下列說法正確的是A．充電時(shí)，電池的負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)iC6－e－=Li+C6B．放電時(shí)，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(jī)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！,