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1、 第二章 化学反应与能量 第2课时 学习目标 1.了解几种新型的化学电源； 2.掌握典型化学电源的电极方程式。 二、发展中的化学电源 干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池 燃料电池 干电池 碱性电池 特点：a：一次性电池，不可逆； b：用KOH代替NH4Cl能提高性能， 延长寿命。 1、干电池结构及电极反应原理 干电池结构及电极反应原理 Zn 2e- = Zn2+ 2NH4+ + 2e- = 2NH3+H2 Zn + 2NH4Cl = ZnCl2+2NH3+H2 电池总反应式： 其中MnO2 可以吸收氢气 H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 其中：Zn2+可以吸收氨 Zn2+ +4NH3=Z
2、n(NH3)42+ 正极：C棒 负极： Zn 电解质溶液 NH4Cl溶液 吸收氢气和氨气以防压强过大，损坏电池 氧化剂 还原剂_NH4ClZn 2、充电电池： 充电电池又称二次电池，能够重复使用。 铅蓄电池的构造：最早使用的充电电池，它是 用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极 板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状的 金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。 特点： 二次电池, 可再次充电使用 铅蓄电池： 氧化还原反应 PbO2+ Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 氧化剂 还原剂_ PbO2 Pb 特点：氧化剂和还原剂都是固体。 负极： 电极反应式： 正极： 电极反应式：
3、PbO2 Pb 电解质溶液： H2SO4 Pb +SO42- -2e- = PbSO4 PbO2+ SO42- +4H+ +2e- =PbSO4 + 2H2O 氢氧燃料电池 特点： 1.高效,能量转换率80%- 90%，环境污染少； 2.反应物不储存在电池内部，外加设备供给燃料 和氧化剂。 3、燃料电池 燃料电池：它的电极材料一般为活性 电极，具有很强的催化活性，如铂电 极，活性炭电极等。 燃料电池由3个主要部分组成： 燃料电极（负极）；电解液 ； 空气氧气电极（正极）。 燃料电池：氧化还原反应：2H2+O2=2H2O 氧化剂 还原剂 O2 H2 负极： 电极反应式： 正极： 电极反应式： O
4、2 H2 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 电解质溶液： 导电，兼反应 NaOH 稀硫酸 燃料电池：氧化还原反应：2H2+O2=2H2O 氧化剂 还原剂 O2 H2 负极： 电极反应式： 正极： 电极反应式： O2 H2 电解质溶液： 导电，兼反应 H2SO4 2H2 - 4e- = 4H+ O2+ 4H+ + 4e- = 2 H 2O 介质质 电电池反应应： 2H2 + = 2H2O 酸性负负极 正极 中性负负极 正极 碱性负负极 正极 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 2H2 - 4e-
5、= 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O 2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 【知识拓展知识拓展】 该电池用金属铂片插入该电池用金属铂片插入KOHKOH溶液中作电极，溶液中作电极， 又在两极上分别通甲烷和氧气。又在两极上分别通甲烷和氧气。 总反应：总反应： CHCH4 4 + 2O + 2O 2 2 + 2KOH + 2KOHK K 2 2 COCO 3 3 + 3H + 3H 2 2 OO 负极：负极：CHCH 4 4 + 10OH + 10OH - - - 8e- 8e - - COCO 3 3 2- 2- + 7H + 7H
6、2 2 OO 正极：正极：2O2O 2 2 + 4H + 4H 2 2 O + 8eO + 8e - - 8OH8OH - - 甲烷燃料电池甲烷燃料电池 1、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源, 它的 充电和放电过程可以表示为： 在此电池放电时,负极上发生反应的物质是（ ） A. Ag B. Zn(OH)2 C. Ag2O D. Zn 放电 充电 2Ag + Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O D 2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点， 因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾 溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O( l )=Zn(OH)2(s)
7、+Mn2O3(s) 下列说法错误的是 （ ） A电池工作时，锌失去电子. B电池正极的电极反应式为： 2MnO2(s)+H2O(1)+2e- =Mn2O3(s)+2OH- (aq) C电池工作时电子由正极通过外电路流向负极. D外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论 上减小6.5g C 4、镍铬电池（了解） 特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。 NiO2+ Cd + 2H2O= Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ag2O + Cd + H2O= 2Ag + Cd(OH)2 它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池 ，可重复使用500次以上。它以Cd为负极， NiO(OH)为正极，KOH为电解液。 广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、 电动剃须刀等，但有毒。 5、锂离子电池：它是新一代可充电的 绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电 话、摄像机等低功耗电器的主流。 2-14 锂离子电池 小结: 1.原电池的工作原理应用 2.原电池的正负极判断。 3. 电极反应书写。 作业:固学案
