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第四章 电化学基础
第二节 化学电源
Powertrekk便携式充电器e-科学家利用原电池原理设计化学电源时,要综合考虑全面分析哪些因素?e-比能量、轻便、
安全、环保……能量转换率盐桥……活动一、设计化学电源 小组合作,在学案上设计完成碱性 锌锰干电池、铅蓄电池简易装置图
标出正负极,电极材料,所用电解质溶液Pb +PbO2 +2H2SO4 = 2PbSO4+2H2O 碱性锌锰干电池的内部结构
外壳是镀镍钢作正极,二氧化锰作为正极反应物紧贴内壁。
铜钉作负极,锌粉作为负极反应物和氢氧化钾膏剂紧裹其周围。采用超细纤维高致密性的隔膜,
有良好的电解质溶液的吸收和
保持能力。
Pb +PbO2 +2H2SO4 = 2PbSO4+2H2O 铅蓄电池的内部结构以平行排列的铅、铅锑合金栅板作为电极,负极板是铅,正极板是铅锑合金,正极板上面覆盖二氧化铅,电解质为30%的硫酸溶液。PbO2PbPb +PbO2 +2H2SO4 = 2PbSO4+2H2O 请尝试完成铅蓄电池的正负极的电极反应式
(已知:PbSO4既难溶于水也难溶于酸)负极:
正极:优点?铅蓄电池充电反应方程式(阴极) PbSO4+?2 e- = Pb +SO42-
(阳极)PbSO4+?2e- + 2H2O = PbO2+4H+
总反应式为2PbSO4 + 2H2O = PbO2+Pb+2H2SO4 植入式心脏复律除颤器(Implantable cardiac defibrillator, ICD)锂一次电池锂二次电池镍镉二次电池镍氢二次电池活动一、设计化学电源2H2 + O2 = 2H2O 活动二、体验氢气氧气发电实验1:电解稀硫酸制
氢气和氧气观察:石墨棒上是否有
吸附的气泡 请在学案上完成电极反应方程式的书写
(注意考虑酸性电解质溶液中H+是否参加电极反应)酸性电解质溶液2H2 + O2 = 2H2O 氢氧燃料电池结构示意图正、负电极材料:
金属铂(Pt)有催化作用。使氢气更易失电子,氧气更易得电子。作用?空气入口
氢气入口
制取氢气
氢氧燃料电池实验器左侧是加水的水仓,硅化钠与水反应产生氢气。右侧是氢氧燃料电池Powertrekk便携式燃料电池氢氧燃料电池:2H2+ O2=2H2O活动三、展望未来的化学电源燃料电池的未来
Al2CuHx的间隙性铝合金氢化物
对于开发燃料电池,
燃料的来源你有什么设想?活动三、展望未来的化学电源活动三、展望未来的化学电源活动三、展望未来的化学电源课堂小结:研发化学电源的一般思路原电池原电池原理
不变创造优质
化学电源 电极材料
装置设计
革新人与自然
和谐共生 原料
可再生……污染小体积小
质量轻
电量足化学电源课堂小结:课堂小练:
请写出氢氧燃料电池,碱性电解质溶液正负极电极反应方程式
(考虑OH-是否参与电极反应)
拓展作业: 请大家查阅资料,了解锂电池备受青睐的原因。
一组锂离子电池组嫦娥三号12月2日凌晨发射成功2013年诺贝尔化学奖得主