化学能与电能[王修富].ppt课件

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1、e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-化学能与电能思考：电能是一种常见的二次能源，通常可由哪些一次能源转化而来？思考：它们是如何转化的？化学能　　热能　　　机械能　　　　电能燃烧蒸汽发电机一、化学能转化为电能思考：火力发电有哪些优缺点？还有哪些方式可以把化学能转化为电能？a.我国煤炭资源丰富,廉价方便.b.电能清洁安全,又快捷方便.a.排出大量的温室效应气体.b.有废气可能导致酸雨c.废料废水d.储量有限e.能量转换效率低原电池负极：失电子电子流出氧化反应正极：得电子电子流入还原反应1、原电池的工作原理：思考：在上述装置中电子是如何流动的？电流是如何流动的？电解质溶液中离子是

2、如何移动的？阳离子阴离子e-2、原电池的构成条件：①两个电极；负极：电子流出的电极(较活泼的金属)正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、石墨等)②电解质溶液；③构成闭合回路。酸、碱或盐溶液；两种活泼性不同的金属或金属与非金属或化合物思考：根据反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，设计一个原电池，画出装置图、写出电极反应式。负极：Fe-2e-=Fe2+；正极：Cu2++2e-=Cu3、原电池小结：①原理：自发进行的氧化还原反应；②构成：两个活性不同的电极（活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极）；电解质溶液、构成闭合回路；③电极反应：　　　　　　　　　　　　　　还原剂失电子→

3、发生氧化反应→做负极；　　　　　　氧化剂得电子→发生还原反应→做正极。④应用：判断能否构成原电池、判断电极名称、书写简单的电极反应式和电极产物、比较金属的活动性等。二、发展中的化学电源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池1、干电池干电池是一种伏打电池,利用某种吸收剂(如木屑或明胶)使内含物成为不会外溢的糊状。常用作手电筒照明、收音机等的电源。酸性锌锰干电池是最早进入市场的实用电池（1）普通锌锰干电池锌锰干电池的结构特点负极（锌筒）：正极（石墨）：总反应：电极反应：Zn-2e‾=Zn2+2NH4++2e‾=2NH3↑+H2↑Zn+2NH4+=Zn2+++2NH3↑+H2↑优点：制作

4、简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2和H2O等2、充电电池1、充电电池：氧化还原反应在充电时可以逆向进行。2、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。手机专用电池摄像机专用电池笔记本电脑专用电池化学能放电充电电能用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还广泛用于国防、生产、生活等领域。铅蓄电池：最早使用的充电电池。（1）铅蓄电池特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再次充电使用。铅蓄电池工作原理负极（Pb）：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极（PbO2）：PbO2+4H++SO4

5、2-+2e-=PbSO4+2H2O原电池反应：PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4+2H2O(2)锂离子电池锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、心脏起搏器等低功耗电器的主流。笔记本电脑专用电池3、燃料电池——高效、环境友好的化学电池它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。(例如：H2和O2的燃料电池，CH4和O2的燃料电池)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。小型高性能燃料电池氢氧燃料电池正负极材料正极：通氧气（氧化剂

6、）负极：通氢气（燃料）电解质：H2SO4溶液/NaOH溶液/Na2SO4溶液电极：使用铂电极或者多孔性碳H2O2H2O（1）酸性氢氧燃料电池电解质：H2SO4溶液使用铂电极电极反应负极：2H2-4e-＝4H+正极：O2+4H++4e-＝2H2O总反应：2H2+O2＝2H2O电极反应负极：2H2+4OH--4e-＝4H2O正极：O2+2H2O+4e-＝4OH-总反应：2H2+O2＝2H2O（2）碱性氢氧燃料电池KOH溶液H2O2H2Oa极b极通入的气体在电极表面放电，电池只是作为一个反应器。与其它电池区别：反应物不是储存在电池内。O2→O2-→酸性环境：O2-＋2H+＝H2O碱性环境

7、：O2-＋H2O＝2OH-注：用途：氢氧燃料电池目前已应用于航天、军事通讯、电视中继站等领域