(共14张PPT)
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
在现代生活、生产和国防中使用的电池
用于“神六”的太阳能电池
“嫦娥二号”的太阳能电池
小型高性能燃料电池
原子能电池运用在飞船上
铅蓄电池
总反应:Cu2++Zn=Zn2++Cu
思考2:随着反应的进行溶液的浓度和电极有什么变化,这样的电池能重复利用吗?
思考1:正负电极方程式与总反应的关系
Cu2+ + 2e- = Cu
Zn - 2e- = Zn2+
负极:
正极:
昨日重现:
反应
反应
氧化
还原
电极反应: ;
电极反应: ;
问题探究一:
已知碱性锌锰电池总反应方程式为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
(电解质溶液为KOH溶液)
正极电极反应方程式为
则负极电极反应方程式为
碱性锌锰电池构造示意图
碱性电池
一:一次电池
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e- =2MnOOH+2OH-
归纳总结:根据化学方程式书写电极反应式注意点:
①、找出 反应和 反应的物质,确定正
负极反应的物质;
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 性有关
③、验证:两电极反应式 所得式子和原
化学方程式相同,则书写正确。
还原
氧化
酸碱
相加
问题探究二:
试根据反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O写出铅蓄电池
的电极方程式
负极(Pb):
Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极(PbO2):
PbO2+2e-+4H++SO42-
=PbSO4+2H2O
二、二次电池
充电过程总反应:
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
阴极(接电源负极):还原反应
PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
阳极(接电源正极):氧化反应
PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)
目前汽车上使用的电池,有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定,使用方便、安全、可靠,又可以循环使用,因此广泛应用于国防、科研、交通、生产和生活中。但是比较笨重。因此出现了大有发展前景的燃料电池
燃料电池与一般电池不同的是,其所需的化学燃料并不储存在电池内部,而是从外部供应,便于燃料的补充,从而电池可以长时间甚至不间断地工作。
三、燃料电池
问题探究三:利用 2H2+O2=2H2O的反应,设计成燃料电池的电极方程式为 (电解质为KOH溶液)
负极(Pt):2H2-4e-+4OH-=4H2O
正极(Pt):O2+2H2O+4e-=4OH-
思考:若该电池的电解质溶液换作稀硫酸时,电极方程式又是什么?
A
Pt
(-)
Pt(+)
e-
e-
H2
O2
KOH溶液
氢氧燃料电池工作原理
五、电池与其它能源相比有哪些优点?
四、判断电池的优劣标准主要是什么?
能量转换效率高,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和电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作
①、比能量:[符号(A·h/kg),(A·h/L)]
电池优劣的判断标准: ②、比功率:[符号是W/kg,W/L)]
③、比时间: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,其质量好。
减 少 污 染
节 约 资 源
如果你是电池厂厂长,你想生产什么样的电池?
谢 谢 大 家
再 见