高二化学人教版选修4课件：4.2化学电源
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人教版选修4 化学：4.2 化学电源 课件(共18张PPT)
课堂小结
1.先写总反应。 2.给总反应画双线桥。 3.按双线桥拆出两个 电极反应式的主干。 4.用电子守恒、电荷 守恒、原子守恒配平。
电解质的一大职能就 是传导阴阳离子！ 将阳离子从负极区 域传导到正极区域。 将阴离子从负极区 域传导到正极区域。
（一） 操 作 方 法
课后作业： 整理笔记，加强记忆。
⑴12、CH科3O学H家+预3O言2+，4K燃O料H电=2池K2将CO是32+16世H2纪O获得电力的重要途
⑵径正，极美：国3O已2＋计6划H将2O甲+1醇2e燃-=料12用OH于-；军事目的。一种甲醇燃料 负电极池：是2C采H用3O铂H或+1碳6O化H钨-－作12电e-极=2催C化O3剂2- +，1在2H稀2O KOH电解液
+4e一
正极区的PH值会发生怎样的变化？
负极区的PH值会发生怎样的变化？
整个电解质溶液的PH值会发生怎样的变化？
电解质溶液 是氢氧化钠
溶液
电解质的一大职能就是传导OH-！ 将OH-从负极区域传导到正极区域。
OH-
OH-选择性透过膜
燃料电池(连续电池)
甲烷燃料电池：
CH4+2O2=CO2+2H2O
电解质溶液 是稀硫酸
e-
+
e-
燃料电池(连续电池)
4e一
氢氧燃料电池：2H2+O2= 2H2O
请同学们总结：
+4e一
1电.先极写反总应反式应及。电池总反应式之间有哪些联系。
2哪.给个总对反你应来画说双，线最桥好。写！
3.按双线桥拆出两个电极反应式的主干。
4.用电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平。
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源PPT(共16页)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
书写电极反应式应注意以下几点：
1．确定原电池的正负极，弄清正负极上发生 反应的物质； 2. 将两极反应的电子得失数配平后，相加得 到总反应，总反应减去一极反应即得到另一 极反应；
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
阳极：
2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq)
氧化反应 充电过程总反应：
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 铅蓄电池的充放电过程：
放电
2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
人教版化学选修四第四章第二节 化学电源(共16张PPT)
3)优缺点简析
缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉
➢其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂 离子蓄电池……
❖
3．搭建电子商务平台，促进供应链金 融的高 效发展 ，解决 融资流 程中原 始信息 不对称 造成的 融资和 担保困 难等问 题，深 化与小 微企业 的合作 。
第二章 电化学基础
第二节 化学电源
第一课时
化学电池的分类
一次电池：
活性物质消耗到一定程度，就不能使用； 电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池
人教版化学选修四二节《化学电源》PPT课件
解质）
工作原理
铅与二氧化铅在硫酸溶 液中发生氧化还原反应
优点
电压稳定、容量大、使 用寿命长
应用
汽车、摩托车启动电源 ，不间断电源等
锂离子电池
构造
碳材料（负极）、金属氧化物（正极）、锂 盐有机溶液（电解质）
优点
能量密度高、自放电小、无记忆效应
工作原理
锂离子在正极和负极之间嵌入和脱出产生电 流
应用
手机、笔记本电脑、数码相机等
环保与节能
相比传统能源，化学电源具有更高 的能量密度和更少的污染排放，有 助于实现环保和节能目标。
化学电源技术的发展趋势与挑战
发展趋势
化学电源技术正朝着高能量密度 、长循环寿命、快速充电和低成
本的方向发展。
技术挑战
当前化学电源技术仍面临安全性 、稳定性、寿命和成本等方面的 挑战，需要不断进行技术创新和
内阻与极化
内阻
电源内部的电阻，包括电解质、电极 和隔膜等部分的电阻。内阻大小直接 影响电源的输出电压和电流。
极化
电极在电流通过时发生偏离平衡电位 的现象。极化会导致电源输出电压降 低，效率下降。
容量与比能量
容量
表示电源在一定条件下可以输出的电量，通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)作为 单位。
比能量
THANKS
感谢观看
燃料电池
构造
阳极、阴极、电解质
工作原理
燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电 子从阳极通过负载流向阴极构成电路
优点
能量转换效04 化学电源的性能 参数与评价指标
电压与电动势
电压
表示电源正负极之间的电势差， 通常用伏特(V)作为单位。
电动势
表示电源内部非静电力将正电荷 从负极移到正极所做的功，也反 映了电源将其他形式的能转化为 电能的本领。
工作原理
铅与二氧化铅在硫酸溶 液中发生氧化还原反应
优点
电压稳定、容量大、使 用寿命长
应用
汽车、摩托车启动电源 ，不间断电源等
锂离子电池
构造
碳材料（负极）、金属氧化物（正极）、锂 盐有机溶液（电解质）
优点
能量密度高、自放电小、无记忆效应
工作原理
锂离子在正极和负极之间嵌入和脱出产生电 流
应用
手机、笔记本电脑、数码相机等
环保与节能
相比传统能源，化学电源具有更高 的能量密度和更少的污染排放，有 助于实现环保和节能目标。
化学电源技术的发展趋势与挑战
发展趋势
化学电源技术正朝着高能量密度 、长循环寿命、快速充电和低成
本的方向发展。
技术挑战
当前化学电源技术仍面临安全性 、稳定性、寿命和成本等方面的 挑战，需要不断进行技术创新和
内阻与极化
内阻
电源内部的电阻，包括电解质、电极 和隔膜等部分的电阻。内阻大小直接 影响电源的输出电压和电流。
极化
电极在电流通过时发生偏离平衡电位 的现象。极化会导致电源输出电压降 低，效率下降。
容量与比能量
容量
表示电源在一定条件下可以输出的电量，通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)作为 单位。
比能量
THANKS
感谢观看
燃料电池
构造
阳极、阴极、电解质
工作原理
燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电 子从阳极通过负载流向阴极构成电路
优点
能量转换效04 化学电源的性能 参数与评价指标
电压与电动势
电压
表示电源正负极之间的电势差， 通常用伏特(V)作为单位。
电动势
表示电源内部非静电力将正电荷 从负极移到正极所做的功，也反 映了电源将其他形式的能转化为 电能的本领。
高中化学人教版选修4课件：4.2 化学电源
2.化学电池的优点 (1)化学电池的能量转换效率较高,供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 (3)使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作。
一二三四
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
3.判断电池优劣的主要标准 (1)比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位 (W·h)/kg或(W·h)/L。 (2)比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的多少,单位 W/kg或W/L。 (3)电池的可储存时间的长短。
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知识梳理
一二三四
三、二次电池(以铅蓄电池为例)
重难聚焦
典例透析
பைடு நூலகம்
1.基本构造 负极:Pb。正极:PbO2。电解质:H2SO4溶液。
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知识梳理
重难聚焦
一二三四
2.工作原理 (1)放电时。 负极:Pb(s)+SO42-(aq)-2e- PbSO4(s); 正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- PbSO4(s)+2H2O(l); 总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。 (2)充电时。 铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。 阴极:PbSO4(s)+2e- Pb(s)+SO42-(aq); 阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e- PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq); 总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个化学方程
一二三四
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典例透析
3.判断电池优劣的主要标准 (1)比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位 (W·h)/kg或(W·h)/L。 (2)比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的多少,单位 W/kg或W/L。 (3)电池的可储存时间的长短。
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一二三四
三、二次电池(以铅蓄电池为例)
重难聚焦
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பைடு நூலகம்
1.基本构造 负极:Pb。正极:PbO2。电解质:H2SO4溶液。
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一二三四
2.工作原理 (1)放电时。 负极:Pb(s)+SO42-(aq)-2e- PbSO4(s); 正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- PbSO4(s)+2H2O(l); 总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。 (2)充电时。 铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。 阴极:PbSO4(s)+2e- Pb(s)+SO42-(aq); 阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e- PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq); 总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个化学方程
高中人教版化学选修四课件：4-2 化学电源
提示： (1)√ 锌锰干电池中，锌为负极，失去电子，表现还原性，同时锌有导电性。 (2)√ 随意丢弃废旧电池会污染水体和土壤，并通过食物链最终危害人类健康，因此要对废旧电池分类 回收，集中处理。 (3)× 铅蓄电池的负极和正极均要消耗硫酸，故当电路中转移 2 mol 电子时，要消耗 2 mol 硫酸。 (4)√ 氢氧燃料电池中负极氢气失去电子发生氧化反应，正极氧气得到电子发生还原反应。 (5)× 可充电电池中，放电时负极发生氧化反应，但充电时阴极连接电源的负极，故阴极发生还原反应。
知识点二 一次电池 一次电池的电解质溶液制成 胶状 ，不流动，也叫做干电池。 1.特点 一次电池不能充电，不能反复使用。 2.常见的一次电池
知识点三 二次电池 1.铅蓄电池的构造
2．铅蓄电池的工作原理 放电和充电是不同条件下的正、逆反应过程： 放电 Pb(s)＋ PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 充电 2PbSO4(s)＋2H2O(l)
探新知 1．燃料电池是连续不断的将燃料和氧化剂的化学能转化为电能的装置。 2．铅蓄电池放电时，正负两极均消耗 H2SO4，因此两极区域均生成 PbSO4， H2SO4 的浓度降低。 3．二次电池充、放电的区别与联系：
放电时，电极—正极→得电子→还原反应 负极→失电子→氧化反应 阳极→失电子→氧化反应 充电时，电极—阴极→得电子→还原反应
第四章
Байду номын сангаас电化学基础
第二节 化学电源
温旧知 1．化学电池的反应本质是氧化还原反应。 化学电池 化学能 ― ― → 电能。 氧化还原反应 2．原电池的设计与判断 依据 Fe＋ H2SO4===FeSO4＋ H2↑设计原电池，可选用铁作负极，铜(或石墨 )作正极，用导线连接后，置 于电解质溶液 H2SO4 中。
人教版高中化学选修四4.2--化学电源(共29张PPT)
_C_H__4+__1_0_O_H__--_8_e_-=_C_O__32_-+__7_H_2_O
ab
此时电池内总的反应式 ：
C_H__4+_2_O__2+__2_K_O_H_=_K__2C_O__3+_3_H__2O_
b极：2O4
O2 KOH溶液
化学电源
3、锂电池
锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用 廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称 PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其 浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：
负极的反应：Li - e- = Li + 正极的反应：Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应：Li + MnO2 = LiMnO2
三、燃料电池
（2）不同类型的氢氧燃料电池 ① 酸性
负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O
②碱性
负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
化学电源
习题导第学23 页
6、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优
点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可
以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可
表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O
ab
此时电池内总的反应式 ：
C_H__4+_2_O__2+__2_K_O_H_=_K__2C_O__3+_3_H__2O_
b极：2O4
O2 KOH溶液
化学电源
3、锂电池
锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用 廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称 PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其 浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：
负极的反应：Li - e- = Li + 正极的反应：Li + + MnO2 + e- = LiMnO2 电池总反应：Li + MnO2 = LiMnO2
三、燃料电池
（2）不同类型的氢氧燃料电池 ① 酸性
负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O
②碱性
负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O
化学电源
习题导第学23 页
6、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优
点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可
以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可
表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O
高中化学 人教版选修4 课件：第四章 第二节 化学电源(33张PPT)
栏 目 链 接
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：
栏 目 链 接
3．铅蓄电池的特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活 中应用广泛，缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境
接
要点二
一次电池
胶状 ，不流动，也叫做 一次电池的电解质溶液制成________ 干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。 2．常见的一次电池
栏 目 链 接
种类 特点 基本构造
碱性锌锰电池 负极：①______ 锌 正极：②______ MnO2 电解质：③______ KOH ⑦__________________
－ ＋
－ －
2
2
栏 目 链 接
2.燃料电池的优点 (1)能量转换率高：燃料电池的能量转换率超过 80%，普通燃烧过 程能量转换率仅 30%多。
小 。 (2)污染________
综合
拓展 电极反应式的书写方法 1．书写要遵循的原则 原电池两电极上分别发生氧化反应或还原反应，因此电极反 应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
栏 目 链 接
1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。 2.认识一次电池、二次电池和燃料电池。 3.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点一
化学电池
化学 能变成________ 电 能的装置。 化学电池是将________ 1．化学电池的分类
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。
总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：
栏 目 链 接
3．铅蓄电池的特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活 中应用广泛，缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境
接
要点二
一次电池
胶状 ，不流动，也叫做 一次电池的电解质溶液制成________ 干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。 2．常见的一次电池
栏 目 链 接
种类 特点 基本构造
碱性锌锰电池 负极：①______ 锌 正极：②______ MnO2 电解质：③______ KOH ⑦__________________
－ ＋
－ －
2
2
栏 目 链 接
2.燃料电池的优点 (1)能量转换率高：燃料电池的能量转换率超过 80%，普通燃烧过 程能量转换率仅 30%多。
小 。 (2)污染________
综合
拓展 电极反应式的书写方法 1．书写要遵循的原则 原电池两电极上分别发生氧化反应或还原反应，因此电极反 应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
栏 目 链 接
1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。 2.认识一次电池、二次电池和燃料电池。 3.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点一
化学电池
化学 能变成________ 电 能的装置。 化学电池是将________ 1．化学电池的分类
高二化学课件：选修4 4.2 化学电源 (共25张PPT)
负极：4 Li – 4 e- = 4 Li+ 正极：2 SOCl2 + 4 e- = 4Cl- + S + SO2↑
11
四川新发现超大型锂矿，中国储量未来够用吗？
【观察者网综合报道2017年12月23日 23:15:51】
近日，四川新发现“中国锂谷”，阿坝州可尔因矿集区新发现锂矿
3341资源量近52万吨，品位1.77%，达到超大型矿规模。是国内为数不多 的高品位锂矿之一，未来潜力巨大，或许有望改变我国锂资源格局。但是
锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量 最高的一种电池，比能量可达590W·h/kg和1100(瓦时每 立方分米)。 Li/SOCl2电池由锂负极、碳正极和一种非水的SOCl2、 LiAlCl4电解质组成。亚硫酰氯既是电解质，又是正极活性 物质。 一般公认的总反应机理为:
4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2
• 二次电池（n次电池，充电电池或蓄电 池）：放电后可以再充电使活性物质 获得再生；
• 燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂 的化学能直接转换成电能的化学电池。
5
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量
的电压的电池及电池组 ④使用方便，易于维护，并可在各种环
境下工作
准备。据当地媒体报道，比亚迪统管该地区业务的高管表示：“正探索与
当地企业围绕锂开展合作，还计划直接投资。”
12
13
2017年7月17日，青海海西，
青海盐湖膜法镁锂分离、浓缩
项目。 图自视觉中国
14
二次电池
• 铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行．蓄 电池放电时为自发电池，充电时为电解池．充电 后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次 。 放电时电极反应式：
11
四川新发现超大型锂矿，中国储量未来够用吗？
【观察者网综合报道2017年12月23日 23:15:51】
近日，四川新发现“中国锂谷”，阿坝州可尔因矿集区新发现锂矿
3341资源量近52万吨，品位1.77%，达到超大型矿规模。是国内为数不多 的高品位锂矿之一，未来潜力巨大，或许有望改变我国锂资源格局。但是
锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量 最高的一种电池，比能量可达590W·h/kg和1100(瓦时每 立方分米)。 Li/SOCl2电池由锂负极、碳正极和一种非水的SOCl2、 LiAlCl4电解质组成。亚硫酰氯既是电解质，又是正极活性 物质。 一般公认的总反应机理为:
4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2
• 二次电池（n次电池，充电电池或蓄电 池）：放电后可以再充电使活性物质 获得再生；
• 燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂 的化学能直接转换成电能的化学电池。
5
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量
的电压的电池及电池组 ④使用方便，易于维护，并可在各种环
境下工作
准备。据当地媒体报道，比亚迪统管该地区业务的高管表示：“正探索与
当地企业围绕锂开展合作，还计划直接投资。”
12
13
2017年7月17日，青海海西，
青海盐湖膜法镁锂分离、浓缩
项目。 图自视觉中国
14
二次电池
• 铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行．蓄 电池放电时为自发电池，充电时为电解池．充电 后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次 。 放电时电极反应式：
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阅读思考
自主检测
3.铅蓄电池由哪几部分构成?铅蓄电池有哪些优缺点? 提示铅蓄电池是最常见的二次电池,它由两组栅状极板交替排列 而成,正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb,电解质是H2SO4溶液。 优点:电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境。 4.什么是燃料电池?燃料电池和一般化学电池相比有何特点? 提示燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换 成电能的化学电池。它与一般化学电池不同,一般化学电池的活性 物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本 身不包含活性物质,只是一个催化转化元件。它工作时,燃料和氧化 剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排 出,于是电池就连续不断地提供电能。
2-
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
知识点拨 一、化学电池 1.定义 化学电池是将化学能转变成电能的装置。 2.化学电池的分类
一次电池(普通锌锰电池、碱性锌锰电池) 化学电池 二次电池(铅蓄电池) 燃料电池(氢氧燃料电池)
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
二、常见的化学电池 1.一次电池 (1)碱性锌锰电池: ①组成: 正极:MnO2;负极:Zn;电解质:KOH。 ②工作原理: 负极反应:Zn+2OH--2eZn(OH)2; 正极反应:2MnO2+2H2O+2e2MnO(OH)+2OH-。
阅读思考
自主检测
任务二、认真阅读教材第75~78页的内容,思考回答下列问题: 1.市售的一次电池常见的品种有哪些? 提示市售一次电池品种很多,除熟知的普通锌锰干电池外,还有 碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。 2.画一个碱性锌锰干电池的构造图,并标出正、负极及电池各部 分的名称。:Zn+2MnO2+2H2O
2MnO(OH)+Zn(OH)2。
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
(2)银锌电池: ①组成: 负极:Zn,正极:Ag2O,电解质:KOH。 ②工作原理: 负极反应:Zn+2OH--2eZn(OH)2; 正极反应:Ag2O+H2O+2e2Ag+2OH-。
电池反应:Zn+Ag2O+H2O
22-
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
2.给可充电电池充电时,如何对接外接电源?以铅蓄电池为例,说 明充电过程和放电过程的区别与联系是什么? 提示①可充电电池充放电时的接法:
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
②区别: 铅蓄电池放电时的电极反应式如下: 负极:Pb-2e-+SO4
2-
PbSO4(氧化反应)
第二节 化学电源
学习目标 1.了解化学电源 的分类 2.熟悉几种常见 化学电源的组成 及工作原理,会 熟练书写电极反 应式 3.了解化学电源 的广泛应用及废 旧电池对环境的 危害及处理方法
核
心 素 养 脉 络
阅读思考
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任务一、认真阅读教材第74页的内容,思考回答下列问题,自主 学习化学电源的概述。 1.化学电池与其他能源相比有何优点? 提示与其他能源相比,电池有许多优点。例如,它的能量转换效 率较高,供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小、不同容量和电 压的电池及电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作。 2.如何判断一种电池的优劣或是否适合某种需要? 提示判断一种电池的优劣或是否适合某种需要,主要看这种电池 单位质量或单位体积所能输出电能的多少[比能量,单位是 (W· h)/kg,(W· h)/L],或者输出功率的大小(比功率,单位是W/kg,W/L) 以及电池的可储存时间的长短,除特殊情况外,质量轻、体积小而 输出电能多、功率大、可储存时间长的电池,更适合使用者的需要。
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探究问题 1.以甲烷燃料电池为例,说明如何根据总反应式(CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O)书写电池的电极反应式? 提示根据总反应式书写电极反应式一般遵循如下步骤: ①根据总反应式标变价元素的化合价,根据化合价的变化写出氧 化反应或还原反应:CH4被氧化,氧化产物是K2CO3,碳元素升高8价, - (电极反应式写 转移电子数为8,所以氧化反应为CH4-8e-—— CO2 3 离子方程式)。
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1.下列有关化学电源的说法中不正确的是( ) A.化学电池能将化学能转化为电能 B.燃料电池能将全部化学能转化为电能 C.锌银电池的电解质是KOH,负极材料是Zn D.一次电池包括碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 答案:B
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2.据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池 容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2 2ZnO,原 料为锌粒、电解质和空气,则下列叙述正确的是( ) A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn-2eZn2+ C.正极发生氧化反应 D.电解质可能是强酸 答案:B
2-
正极:PbO2+2e-+4H++SO4
PbSO4+2H2O(还原反应)
铅蓄电池充电时的电极反应式如下: 阴极:PbSO4+2ePb+SO4 (还原反应);
2-
阳极:PbSO4-2e-+2H2O PbO2+4H++SO4 (氧化反应) 联系:电池充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生反应 的逆过程。
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3.燃料电池是一种新型电池,它利用燃料在反应过程中把化学能 直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应如下:X极, O2(g)+2H2O(l)+4e4OH-;Y 极,2H2(g)+4OH--4e4H2O(l)。 下列判断中,正确的是( ) A.X是负极 B.Y是正极 C.Y极发生还原反应 D.Y极发生氧化反应 答案:D
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②根据电解质溶液的酸碱性,用 H+或 OH-或其他离子配平,使两 边电荷总数相等:CH4+10OH--8e-——CO3 。 注意:电子带负电荷;在碱性溶液中,电极反应式不能出现 H+。 ③利用 H2O 使两边的元素守恒:CH4+10OH--8eCO3 +7H2O。 ④将总反应式减去负极反应式,得到正极反应式:2O2+4H2O+8e8OH-。