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【全程复习方略】高中化学(鲁科版)选修四多媒体教学课件:1.3 第2课时 化学电源


第2课时 化学电源 1.了解常见化学电源的种类及其工作原理; 2.通过学习几种重要的化学电源,了解原电池在实际生活 中的应用。 化学电源是能够实际应用的原电池 锂 电 池 干 电 池 叠 层 电 池 钮 扣 电 池 了解化学电源的分类 普通锌锰干电池 一次电池 碱性锌锰电池 锌银钮扣电池 (干电池) 化学 电源 二次电池 (蓄电池或 可充电电池) 铅蓄电池 银锌蓄电池 锂离子电池 燃料电池 氢氧燃料电池 一、干电池 1.普通锌锰电池 用锌制桶形外壳作负极, 位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极, 在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电 解质溶液,还填充MnO2的黑色粉末吸收正 极放出的H2,防止产生极化现象。 请写出各电极的电极反应: (1)酸性锌锰电池 负极: Zn -2e- ==== Zn2+ 正极: 2NH4++2e- ==== 2NH3+H2 (2)碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵作电解质, 其电极反应为: 负极:Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O 正极:MnO2+2H2O+2e-====Mn(OH)2+2OH电池反应为: 0 +4 +2 +2 Zn+MnO2+H2O====ZnO+Mn(OH)2 2.二次电池 铅蓄电池 ——既能放电又能充电 (1)正负极材料 正极:PbO2 负极:Pb 电解质:H2SO4溶液 (2)工作机制 2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电 放电 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) ①放电过程 负极: Pb(s)+SO42-(aq)-2e-====PbSO4(s) 氧化反应 正极: PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-====PbSO4(s)+2H2O(l) 还原反应 放电过程总反应: Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l) 给铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程。 ②充电过程 接电源负极 阴极: PbSO4(s)+2e-====Pb(s)+SO42-(aq) 还原反应 阳极: 接电源正极 PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-====PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq) 氧化反应 充电过程总反应: 2PbSO4(s)+2H2O(l)==== Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) (1)铅蓄电池的负极材料是 Pb 。 (2)放电时PbO2电极上发生 还原 反应, Pb电极上发生 氧化 反应(填“氧化”或“还原”)。 (3)充电时,电池反应为: 2PbSO4+2H2O====PbO2+Pb+2H2SO4 ________________________________ 。 3.新型燃料电池 利用氢气、天然气等燃料与氧气 或空气进行电化学反应时释放出 来的化学能直接转化成电能的一 类原电池。 用途:宇宙飞船,应用前景广阔。 燃料电池不是把还原剂、 氧化剂物质全部贮藏在 电池内,而是在工作时, 不断从外界输入,同时 将电极反应产物不断排 出电池。 优点:能量转化率高,可持续使用,对环境友好。 (1)酸性氢氧燃料电池 总反应方程式: 2H2+O2====2H2O 负极:2H2-4e-====4H+ 正极:O2+4e-+4H+====2H2O (2)碱性氢氧燃料电池 电池总反应:2H2+O2====2H2O 负极: 2H2+4OH--4e-====4H2O 正极: O2+ 2H2O+4e-====4OH-

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