4.1.2 化学电源 课件(共17张PPT) 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

(共17张PPT)
第四章 ·化学反应与电能
第一节 原电池
第2课时 化学电源
化学电源与原电池的关系：
原电池----雏形、原理基础----化学电源
用途广泛的各种化学电池
银锌电池
干电池
铅酸电池
镍氢电池
燃料电池
锂离子电池
电池的分类
1、普通锌锰电池
一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。
锌筒
石墨棒
MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++ 2MnO(OH）+2NH3+H2O
负极： Zn - 2e- = Zn2+
正极：2MnO2+2NH4++2e- =2MnO(OH）+ 2NH3
2、碱性锌锰电池
一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。
负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
总反应：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)
负极：Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2
正极：Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－
总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2
3、锌银电池
一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。
Zn为负极，Ag2O为正极，KOH为电解质溶液
4、锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池
一、一次电池（干电池） 放电后不可充电的电池，反应不可逆。
（锂金属电池）
Li － SOCl 2 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl 4 － SOCl 2 。电池的总反应可表示为 8Li ＋ 3SOCl 2 ===6LiCl ＋ Li 2 SO 3 ＋ 2S 。
(1) 负极材料为 __锂__ ，电极反应为 _8Li － 8e － ===8Li ＋ ________________ 。
(2) 正极的电极反应为 _____3SOCl 2 ＋ 8e － ===2S ＋ ＋ 6Cl －+
必须在 无水、无氧 的条件下组装锂金属电池 ，
原因是构成电池的主要成份 Li 能和氧气或水反应， SOCl 2 也与水反应。
二、二次电池(充电电池或蓄电池)
1、铅蓄电池
放电后可以再充电使活性物质获得再生：铅蓄电池、锂离子电池……
化学能
电能
放电
充电
工作机制
（1）放电时---原电池（化学能 电能）
负极反应： Pb + SO42- -2e-＝PbSO4
正极反应： PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O
总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
（2）充电时---电解池（电能 化学能）
总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
放电
充电
2、锂离子电池/LiPF6的碳酸酯溶液
二、二次电池(充电电池或蓄电池)
负极：LixCy - xe- = xLi++Cy
正极：Li1-xCoO2 +xLi+ + xe-= LiCoO2
总反应式：LixCy+ Li1-xCoO2 LiCoO2+Cy
放电
充电
三、燃料电池
可供选择的燃料很多，如:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料。
A.酸性条件下工作原理：H2 、O2 、H2SO4 溶液
正极： O2+4H++4e-＝2H2O
负极：
总反应： 2H2 + O2＝2H2O
B.碱性条件下工作原理：H2 、O2 、KOH溶液
正极：O2＋4e-+2H2O＝4OH-
负极：2H2- 4e-+4OH-＝4H2O
总反应： 2H2 + O2＝2H2O
（1）氢氧燃料电池：
2H2- 4e-＝4H+
（2）其他燃料电池：
例如:甲烷燃料电池（电解质溶液可以是硫酸、KOH溶液、熔融K2CO3、熔融氧化物电解质）
甲烷、空气、KOH溶液燃料电池书写方法与步骤：
确定电极和反应物、产物
标化合价，定得失电子数目
根据电解质性质和电荷守恒配平
配平H2O等其他物质系数、检查
谢谢大家