人教版高中化学选修4-化学反应原理-第四章-第二节-化学电源(第1课时)PPT课件

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人教版化学选修4第四章第二节化学电源课件

人教版化学选修4第四章第二节化学电源课件
中合以成CHO2O32、负-形在极式碱发存性生在或的)中电;性极溶溶液液反中中应不它是存与_在_水_O结__2-合_,。成在O酸H-性。溶液中它与H+结
⑶电解液中的H+离子向______ 极移动;
四川省蒲江县寿安中学
信任教育
教育信任
作业:查阅资料,收集整理新型电池
石墨烯电池 铁电池
锌碘液流电池
19
石墨棒
钢外套 钢夹套 钢杆 Zn粉和 KOH的 混合物
负极:Zn – 2e- = Zn2+
MnO2
正极:2MnO2+ 2NH4+ +2e- =2MnOOH+2NH3 负极: Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
电池总反应为: Zn+2MnO2+2NH4Cl=2MnOOH+ZnCl2+2NH3
H2SO4 (aq)
活动二:走进电池的微观世界2
• ①放电过程
负极:氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极:还原反应 PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 放电过程总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O • ②充电过程
阴极(接电源负极):还原反应 阳极(接电源正极):氧化反应
信任教育
教育信任
温2、馨科提学家示预:言,书燃写料电电池极将反是应21世式纪应获注得电意力的的重问要题途
1径.。如果一给种定甲的烷是燃图料示电装置池,是先采分用析铂正或、碳负电化极钨,作再电根极据催正化、负剂极,反 应2在.规稀如律果K去⑴O给写HC定电H电的极4解+是反2液总O应反2中+式应2直;K式接O,H通可=入K分纯2析C化此O3反后+3应的H中甲2O的烷氧,化同反时应或向还一原个反电应,

2019-2020年人教版选修4 第4章第2节 化学电源 课件(16张)(共16张PPT)

2019-2020年人教版选修4 第4章第2节 化学电源 课件(16张)(共16张PPT)
第2节 化学电源
空气电池
锂电池
什么是化学电池? 化学电池是将化学能转变为电能的装置。
它主要包括一次电池、二次电池、燃料 电池。
什么是一次电池?什么是二次电池?
一次电池只能放电不能充电,也称干电 池,例如锌锰电池。二次电池称可充电电 池,可以反复充电放电,例如铅蓄电池。
1.锌锰干电池
1)、酸性锌-锰干电池 电极材料:石墨、锌 电解质:NH4Cl、ZnCl2 负极:Zn Zn2++2e正极:2NH4++2e- 2NH3+H2
3、理论上不能设计为原电池的化学反应
点燃
A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1);△H< 0
B.△HHN<O03(1)+NaO点H燃(1) ==NaNO3(1)+H2O(1); C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(1);△H<0 D.2FeCl3(1)+Fe(s)===3FeCl2(1);△H<0
2)碱性锌—锰干电池 电极材料:锌、石墨
电解质:KOH
负极:Zn+2OH- Zn(OH)2+2e-
正极:2MnO2+H2O+2e-
Mn2O3+2OH-
电池反应: Zn +2MnO2+H2O === Zn(OH)2+ Mn2O3
锂电池
锂是密度最小的金属,用锂作为电 池的负极,跟用相同质量的其他金属作 负极相比较,使用寿命大大延长。
能量转换
化學能→電能
電能→化學能
3、新型燃料电池
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。
3.氢氧燃料电池
1)是若以电氢解气质为溶燃液料为,K氧OH 气为氧化剂,铂作电

人教版化学选修四二节《化学电源》PPT课件

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。

人教版高中化学选修4 化学反应原理 第四章 第二节 化学电源(第1课时)

人教版高中化学选修4 化学反应原理 第四章 第二节 化学电源(第1课时)
2014年7月8日星期二 8
化学电源
4、衡量电池优劣的指标
比能量:电池单位质量或单位体积所能输出 电能的多少,符号(W·h)/kg ,(W·h)/L 比功率:电池单位质量或单位体积所能输出 功率的大小,符号W/kg ,W/L 储存时间:电池的储存时间的长短 除特殊情况外,质量轻、体积小而输 出电能多、功率大、储存时间长的电池, 更适合使用者的需要。
2NH4++2MnO2 + 2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O
电池反应: Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短,电压下降快。
2014年7月8日星期二 10
一次电池
随着用电器朝着
小型化、多功能化发
展的要求,对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
2014年7月8日星期二
28
燃料电池
书写电极反应式应注意以下几点 1.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; 2.负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产 物,与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以 CO2形式存在,在碱性溶液中以CO32-形式存在); 3.溶液中不存在O2-:在酸性溶液中它与H+结合成H2O、 在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-;
负极:Zn +2OH--2e- =Zn(OH)2 正极:Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH总反应: Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2

高中化学 4.2.1 一次电池 二次电池课件 新人教版选修4

高中化学 4.2.1 一次电池 二次电池课件 新人教版选修4

目标导航 预习导学
课前预习导学
课堂合作探究
预习交流 1
我们以前所学的原电池有哪些缺点?化学电池与其他能源相比有 哪些优点?
答案:缺点:反应一段时间后,就不会产生电流了,且携带不方便。化 学电池的优点:①能量转换效率高,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和电池组,使用方便。③易维护,可在各 种环境下工作。
答案:铅蓄电池充电时阴极反应是放电时负极反应的逆反应;充电 时阳极反应是放电时正极反应的逆反应。(注:只是逆过程,整个反应并 非可逆反应)
问题导学 当堂检测
课前预习导学
1
2

课堂合作探究
迁移与应用
市场上经常见到的标记为 Li ion 的电池称为“锂离子电池”。它的 负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一 种能传导 Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式
为:Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。 下列说法不正确的是( ) A.放电时,负极的电极反应:Li-e- Li+ B.充电时,Li0.85NiO2 既发生氧化反应又发生还原反应 C.该电池不能用水溶液作为电解质 D.放电过程中 Li+向负极移动
Zn(OH)2+2MnOOH,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+2H2O+2e2MnOOH+2OHC.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 0.2 mol 电子,锌的质量理论上减少 6.5 g
问题导学 当堂检测
课前预习导学
课前预习导学
课堂合作探究
目标导航 预习导学

人教版高中化学选修4第四章第二节 化学电源 课件(共21张PPT)

人教版高中化学选修4第四章第二节 化学电源 课件(共21张PPT)

剖 析 总 反 应 式
明 确 氧 化 与 还 原
确 定 正 负 极
书 写 电 极 反 应 式
做 加 法 验 证
氧(负);还(正) 总=负+正
原子守恒
电荷守恒
电子守恒
放电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O2-
H+ H2O
H2O OH-
放电 充电 总反应
放电
充电
负-阴;正-阳
总反应 介质的影响
O2-的转化
两极质量变化
酸性电解质 碱性电解质
总: 2FeO42-+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
• 不习惯读书进修的人,常会自满于现状,觉得没有什么事情需要学习,于是他们不进则退2022年4月13日星期三下午3时59分2秒15:59:0222.4.13 • 读书,永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月下午3时59分22.4.1315:59April 13, 2022 • 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献,并挑选出有意义的部分。2022年4月13日星期三3时59分2秒15:59:0213 April 2022 • 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
谢谢观赏
You made my day!
第四章第二节 化学电源
高中化学选修四 “三导”新授课程系列
干电池
碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池
镉镍电池
氢镍电池 锂离子电池 聚合物锂离子电池 甲烷燃料电池 氢氧燃料电池
左侧用H2O还是 OH-补齐?
原子守恒
电荷守恒
电子守恒
原子守恒
电荷守恒
做加法可用于验证书写正误
做减法可求另一极反应式

人教版高中化学选修四课件4.2《化学电源》.pptx

人教版高中化学选修四课件4.2《化学电源》.pptx

衡量电池优劣的指标
• 比能量:电池单位质量或单位体积所能 输出电能的多少,符号(A·h)/kg,(A·h)/L
• 比功率:电池单位质量或单位体积所能 输出功率的大小,符号W/kg,W/L
• 储存时间:电池的储存时间的长短 除特殊情况外,质量轻、体积小而
输出电能多、功率大、储存时间长的电 池,更适合使用者的需要。
还填有MnO2和炭黑。电极反应式: 负极:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极:2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-
总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
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:
A.0.025molB.0.050mol C.0.10molD.0.20mol
练习
例2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池, 它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
放根电据+负电时1此极价池该反周,的装应围H总置式2溶是反作判液负应为断的极式原,p,是电H下H不21池列原H断,2叙子减氢N述失小i元O中电(。O素正子H镍由)确变元0的成价素是H升由+:N离高+i(3O子为价H,)2 A.降确增电低,大池为D放正+电2确价时。,,充镍电电元池时素负该被极装还周置原围作。溶为因液电此的解Ap池、H值,B不不氢正断 B.元电素池由放+电1价时降,低镍为元0素价被,氧氢化元素被还原。C正 C.确电池充电时,氢元素被还原 D.电池放电时,H2是负极
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。电池的电极本身不 包含活性物质,只是一个催化转化元件。 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 被排除,于是电池就连续不断地提供电能。 清洁、能量转换率高的特点。

人教版高中化学选修4第4章第2节《化学电源》ppt课件

人教版高中化学选修4第4章第2节《化学电源》ppt课件

价格低廉 ,又可以循环使用。 __________ 废弃电池,污染环境 。 比能量低 、_______ 笨重 ,______________________ 缺点:__________
_______ 为燃料, __________ 为氧化剂,
铂作电极,当用 KOH 溶液为电解液,电极反应、电池反应分 别为:
2H2-4e-+4OH-===4H2O 负极:______________________________; -+2H O===4OH- O + 4e 2 2 正极:______________________________ ;
2H2+O2===2H2O 总反应式:__________________________ 。
5.碱性锌锰电池
MnO2 锌片 碱性锌锰电池的负极是__________ ,正极是__________ , KOH 电解质是__________ ,其电极反应为: Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2 负极:__________________________________ ; 2MnO2+2e-+2H2O===2MnOOH+2OH- 正极:___________________________________________ ; Zn+2MnO2+2H2O=== 2MnOOH+ 总反应方程式为: _________________________________ Zn(OH)2 __________________ 。 比能量 和____________ 可储存时间 普通锌锰 电池性能好, 特点: 比__________ ________
正极反应、负极反应产物根据题意或化学方程式确定,也
要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。
2.电极反应式的书写类型 (1)根据装置书写电极反应式 ①先分析题目给定的图示装置,确定原电池的正负极上的 反应物质。 ②电极反应式的书写 负极:活泼金属或 H2 失去电子生成阳离子;若电解质溶 液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极 反应式。如铅蓄电池,负极:Pb+SO2 4 -2e ===PbSO4。
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H2SO4
16
二次电池
①放电过程
负极:Pb + SO42- -2e- =PbSO4 氧化反应
正极:PbO2 + 4H++SO42-+2e- =PbSO4 +2H2O
放电过程总反应:
还原反应
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
2020/11/3
2020/11/3
18
二次电池
优点: 可重复使用、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
2020/11/3
19
二次电池
电池反应
放电
Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O
(负极) (正极) (电解液)
(白色沉淀)
过程
放电过程
充电过程
负极反应 Pb(铅)→PbSO4(硫酸铅) PbSO4(硫酸铅)→ Pb(铅)
2020/11/3
4
化学电源
用途广泛的电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 摄 像 机 专 用 电 池
手机专用电池 各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
2020/11/3
5
化学电源
1、化学电池
化学电池是将化学能转变为电能的装置。
它主要包括一次电池、二次电池、燃料电池。
一次电池(干电池):活性物质消耗到一定 程度,就不能使用;
8
化学电源
4、衡量电池优劣的指标
比能量:电池单位质量或单位体积所能输出 电能的多少,符号(W·h)/kg ,(W·h)/L
比功率:电池单位质量或单位体积所能输出 功率的大小,符号W/kg ,W/L
储存时间:电池的储存时间的长短 除特殊情况外,质量轻、体积小而输
出电能多、功率大、储存时间长的电池, 更适合使用者的需要。
2020/11/3
15
二次电池
二、二次电池
二次电池特点:又称充电电池 或蓄电池,放电后可以再充电, 使活性物质可以获得再生。这 类电池可反复多次使用。
1、铅蓄电池
铅蓄电池是以平行排列的
铅、铅锑合金或铅钙合金栅 板为主架,栅格中交替地填 充着负极和正极地铅和二氧 化铅,电解质为H2SO4溶液。
2020/11/3
新课标人教版高中化学课件系列
选修4 化学反应原理 第四章 电化学基础 第二节 化学电源
第1课时
2020/11/3
1
化学电源
形形色色的电池

Cu
Zn
a极 b极
稀H2SO4
H2O
CH4
O2
KOH溶液
2020/11/3
2
化学电源
形形色色的电池
2020/11/3
3
化学电源
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
2NH4++2MnO2 + 2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O
电池反应:
Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短,电压下降快。
2020/11/3
10
一次电池
随着用电器朝着 小型化、多功能化发 展的要求,对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。
2020/11/3
7
化学电源
3、化学电源的组成
正极:常选用金属氧化物 负极:常选用较活泼金属
与活性物质一起构成电极的添加剂一般有:导电剂、 粘结剂、缓蚀剂等。
电解液:高导电率,化学稳定性好、不易挥发、易于 长期贮存
隔膜:较高离子传输能力,较低电子导电能力,好的 化学稳定性和一定的机械强度。
2020/11/3
负极:Zn +2OH--2e- =Zn(OH)2
正极:Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH总反应: Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2
2020/11/3
13
一次电池
4、锂电池
锂是密度最小的金属,用锂作为电
池的负极,跟用相同质量的其他金属作 负极相比较,使用寿命大大延长。
2020/11/3
9
一次电池
一、一次电池(又叫干电池) 普通锌锰电池 1、普通干电池
碱性电池
锌筒
石墨棒
)Z nN H 4 C l Z n C l2M n O 2,C (
NH4Cl、ZnCl2
负极(Zn):Zn – 2e- = Zn2+
和 H2O等 MnO2和C
正极 (MnO2和C):
普通锌-锰干电池的结构
17
二次电池
②充电过程 接电源负极
阴极:PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 还原反应
阳极:
接电源正极
PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42- 氧化反应 充电过程总反应:
2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程:
放电
Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O
二次电池(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。
2020/11/3
6
化学电源
2、化学电池的分类
普通锌锰干电池
一次电池 碱性锌锰电池
锌银纽扣电池
铅蓄电池
化学电池 二次电池 银锌蓄电池
锂离子电池
燃料电池 氢氧燃料电池
正极反应 两电极质量
PbO2→PbSO4 增加
PbSO4→ PbO2 减少
硫酸溶液 硫酸浓度变小,密度变小 硫酸浓度变大,密度变大
能量转换
2020/11/3
14
一次电池
4、锂电池(非水有机溶剂电解液)
负极:2Li - 2e- = 2Li+, 正极:I2 + 2e- = 2I-, 总反应:2Li + I2 = 2LiI
跟其它金属作负极相比,使用寿命延长, 高能、质轻、电压高、工作效率高、储存 寿命长。为什么?
与作负极材料的金属相比较,相同质量时锂 提供电子数最多。
2020/11/3
体积小、性能好的碱性锌-锰电池应运 而生。这类电池的重要特征是电解液由原来 的中性变为离子导电性更好的碱性,负极也由 锌片改为锌粉,反应面积成倍增长,使放电电 流大幅度提高。
11
一次电池
2、碱性锌-锰干电池
电池反应:
Zn+2MnO2+2H2O=2M氢n氧O化O氧H锰+Zn(OH)2 负极:——Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极:——MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电解质:KOH
优点:比能量和储存时间有所提高,适用于大电流 和连续放电
缺点:多数只能一次使用,不能充电;价格较贵
2020/11/3
12
一次电池
3、锌银钮扣电池
锌银电池的负极是Zn, 正极是Ag2O,电解质是 KOH。
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