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1、第3节 化学能转化为电能电池2第1页，本讲稿共20页A锌锌e-铜铜SO42-Cu2+ZnZn2 2+Cu2+CuSO4溶液溶液SO42-e-e e-e-e-+2、原电池的工作原理、原电池的工作原理负极：负极：负极：负极：Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+正极：正极：正极：正极：CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu总反应离子方程式：总反应离子方程式：Zn+Cu2+Zn2+Cu第2页，本讲稿共20页3 3、原电池两极的判断方法、原电池两极的判断方法（1 1）根据电极材料判断：（泼负）根据电极材料判断：（泼负）一般一般，相对活泼的金属为，相对活泼的金属为负极负极，活泼性较弱的金属或，活泼
2、性较弱的金属或能导电的非金属为能导电的非金属为正极正极。（2 2）根据电流方向（或电子流向）判断）根据电流方向（或电子流向）判断电流：正极电流：正极负极负极 电子：负极电子：负极正极正极（3 3）根据溶液中离子的移动方向判断）根据溶液中离子的移动方向判断阳离子向阳离子向 正极正极移动，阴离子向移动，阴离子向负极负极移动移动（4 4）根据现象判断：）根据现象判断：一般，电极变细的为负极，有气泡产生或变粗的一一般，电极变细的为负极，有气泡产生或变粗的一极为正极极为正极（5 5）根据发生的反应判断（负失氧，正得还）根据发生的反应判断（负失氧，正得还）第3页，本讲稿共20页化学能转变为电能第二课时（化
3、学电源）化学能转变为电能第二课时（化学电源）A A CuZn 稀稀H H2 2SOSO4 4KOH溶液溶液 CH4 O2 2 H2Oa极极 b极极第4页，本讲稿共20页我们所学的原电池的缺点：我们所学的原电池的缺点：实用电池的特点：实用电池的特点：反应一段时间后，铜极上聚集了许多氢气泡，反应一段时间后，铜极上聚集了许多氢气泡，把铜极与硫酸隔开就不再产生电流，且携带不把铜极与硫酸隔开就不再产生电流，且携带不方便。方便。能产生稳定且具有较高电压的电流；能产生稳定且具有较高电压的电流；安全且携带方便；安全且携带方便；能适用特殊用途；能适用特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生影响小。便于回收
4、处理，不污染环境或对环境产生影响小。第5页，本讲稿共20页（3）燃料电池）燃料电池 又称为连续电池，一般以天然燃料或其又称为连续电池，一般以天然燃料或其它可燃物质如氢气、甲醇、天然气、煤气等作为负极的它可燃物质如氢气、甲醇、天然气、煤气等作为负极的反应物质，以氧气作为正极反应物质组成燃料电池。反应物质，以氧气作为正极反应物质组成燃料电池。化学电源分类化学电源分类（2）二次化学电源）二次化学电源 二次电池在放电后经充电可使电池中的二次电池在放电后经充电可使电池中的活性物质恢复工作能力。铅蓄电池和可充电电池都是二次电活性物质恢复工作能力。铅蓄电池和可充电电池都是二次电池。池。（1）一次化学电源）一
5、次化学电源 电池中的反应物质进行一次氧化还原反应电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用，如干电池。并放电之后，就不能再次利用，如干电池。第6页，本讲稿共20页二、化学电源二、化学电源锂电池锂电池干电池干电池叠层电池叠层电池纽扣电池纽扣电池（各类电池）（各类电池）第7页，本讲稿共20页1.1.干电池干电池（普通锌锰电池）（普通锌锰电池）电极反应方程式：电极反应方程式：电极反应方程式：电极反应方程式：负极：负极：负极：负极：正极：正极：Zn 2e-=Zn2+2MnO2+2NH4 4+2e-=Mn2O3+2NH2NH3+H2O反应总的方程式反应总的方程式2MnO2+2NH4+
6、Zn=Mn2O3 3+2NH3+H2O+Zn2+第8页，本讲稿共20页碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵做电解质，结构如图做电解质，结构如图138所示，所示，其电极反应为：其电极反应为：第9页，本讲稿共20页锌锰碱性电池：锌锰碱性电池：锌锰碱性电池是一种新型的锌锰碱性电池是一种新型的干电池。负极材料由锌片改为干电池。负极材料由锌片改为锌粉，正极材料为锌粉，正极材料为MnO2,还原还原产物为产物为Mn2O3,电解质是电解质是KOH溶溶液，其放电曲线如图所示：液，其放电曲线如图所示：该电该电池有何优点？池有何优点？优点优点:工作电动势稳定工作电动势稳定,电池的容量
7、和放电时间增加了几倍电池的容量和放电时间增加了几倍第10页，本讲稿共20页锂电池锂电池2、铅蓄电池、铅蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4 =PbSO4+2H2O负极材料：负极材料：正极材料：正极材料：电解质：电解质：PbPbO2H2SO4不溶于水的白不溶于水的白色沉淀色沉淀电池反应方程式：电池反应方程式：第11页，本讲稿共20页 放电是放电是原电池原电池原理；原理；充电是充电是电解电解原理原理第12页，本讲稿共20页 铅蓄电池：放电是铅蓄电池：放电是原电池原电池原理；原理；充电是充电是电解电解原理原理放电时，为原电池放电时，为原电池负极负极：Pb2e-SO42-PbSO4正极：正极：PbO2S
8、O42-4H+2e-PbSO42H2O 电池反应电池反应：Pb PbO22H2SO4=2PbSO4 2H2O 充电时，为电解池充电时，为电解池阳极阳极：PbSO42e-2H2OPbO2SO42-4H+阴极阴极：PbSO4+2e-PbSO42-总式总式：PbSO42H2O=Pb PbO2H2SO4 第13页，本讲稿共20页3 3、新型燃料电池、新型燃料电池原理相同：原理相同：工作时发生的仍然是氧化还原反应工作时发生的仍然是氧化还原反应特点：特点：工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的，入的，同时将电极产物不断排出电池。同时将电极产物不断排出电池。燃料电池是名副其
9、实的把能源中燃料燃燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的烧反应的化学能直接转化为电能的“能能量转换器量转换器”。能量转换率很高。能量转换率很高。第14页，本讲稿共20页燃料电池燃料电池第15页，本讲稿共20页第16页，本讲稿共20页氢氧燃料电池氢氧燃料电池电池反应为：电池反应为：燃料电池优点燃料电池优点:能量利用效率高、可连续使能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点用和污染轻等优点第17页，本讲稿共20页在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：总反应：总反应：总反应：总反应：第18页，本讲稿共20页氢氧燃料电池氢氧燃料电池电池反应为：电池反应为：在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：第19页，本讲稿共20页甲烷燃料电池甲烷燃料电池思：试写甲醇燃料电池正负极反应式？思：试写甲醇燃料电池正负极反应式？+2CO32-第20页，本讲稿共20页