化学人教版 (2019)第一节 原电池优秀ppt课件

这是一份化学人教版 (2019)第一节 原电池优秀ppt课件，共21页。PPT课件主要包含了一一次电池，碱性锌-锰干电池，电池反应，电解质，KOH，MnO2，锂电池，正极PbO2，负极Pb，二二次电池等内容，欢迎下载使用。

①一次电池又称不可充电电池——如：干电池②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池
3)电池优劣的判断标准:
①能量转换效率高，供能稳定可靠。
②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。
③易维护，可在各种环境下工作。
①比能量:指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。单位(W.h).kg-1或(W.h).L-1
②比功率:指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。单位W. kg-1或W.L-1
③电池的储存时间的长短
3.化学电池回收利用:废旧电池中含_______和酸碱等有害物质,应回收利用,既减少污染,又节约资源。
1、干电池1）普通锌锰电池
负极：锌皮 正极：石墨电解质溶液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉，还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。
负极————————————————正极————————————————总反应———————————————
Zn-2e-=Zn2+
2NH4++2e-=2NH3 ↑ +H2 ↑
Zn+2NH4+=Zn2++2NH3 ↑ +H2 ↑
MnO2粉末作用：吸收产生的H2，Zn2+吸收产生的NH3
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
思考：该电池的正负极材料、电极反应式和电解质
*改进后碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会涨气或漏液。
注：写电极方程式：若是只写一极，则要约为最简系数；若是两极都写，则要得失电子一致。
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S负极： ；正极： 。
用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。
8Li-8e-=8Li+
3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S
铅蓄电池 P97
电解质：H2SO4溶液
PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =PbSO4 (s)+2H2O(l)
Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s)
可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
比能量低、笨重、废弃电池污染环境
银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：
2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O
此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
镍—镉可充电电池可发生如下反应：
Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知，该电池的负极材料是
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
B. NiO(OH)
D. Ni(OH)2
C. Cd(OH)2
某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCO2 + LixC6 = LiCO2 + C6 (x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是（ ） A. 放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为LixC6 - xe- = xLi++ C6 C. 充电时，若转移1mle-，石墨C6电极将增重7x g D. 充电时，阳极的电极反应式为LiCO2 - xe- = Li1-xCO2 + Li+
放电时： 负极 LixC6 - xe- = xLi++ C6 正极 Li1-xCO2 + xe- + xLi+ = LiCO2
（2009年浙江卷）市场上经常见到的标记为Li－in的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：
Li＋2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是A.放电时，负极的电极反应式：Li－e－ = Li＋B、充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C、该电池不能用水溶液作为电解质D、放电过程中Li＋向负极移动
方法:利用化合价的变化
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
注：对于中性电解液，方程式左边不要出现H+或者OH-
2O2+8e-+4H2O=8OH-
通入甲烷的一极为____，这一极的电极反应为________________________； 通入氧气的一极为_______，电极反应_____________________，总反应为__________________________。
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
电解质溶液：KOH溶液
注：碱性环境下，CO2会转化为CO32-
变式：a、b电极均为多孔的Pt片,分别通入甲烷和氧气,形成原电池。通入甲烷的一极为 ___ 极，电极反应为 __________________________ ，通入氧气的一极为___极，该电极反应为_____________________________，总反应为_________________________________当电路中流过4ml电子，则反应CH4的物质的量为
CH4- 8e- +2H2O =CO2+8H+
2O2 + 8e- + 8H+ = 2H2O
CH4+2O2=CO2+2H2O
有质子交换膜即为酸性环境
(四)、熔融态电解质电池（固体燃料电池）：
2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O
O2 + 4e-= 2O2－
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
2H2 +O2 = 2H2O
特点：在电解质中被传导的离子会移动到另一极参与反应
例. 一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是（双选）( ) A. 在熔融电解质中，O2-由负极移向正极B. 电池的总反应是： 2C4H10 + 13O2=8CO2 + 10H2OC. 通入空气的一极是正极，电极反应为： O2 + 4e- = 2O2-D. 通入丁烷的一极是正极，电极反应为： C4H10 - 26e- + 13O2 = 4CO2 + 5H2O
练一练、固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物(能传导O2－)作电解质。其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A．电极b为电池负极，电极反应式为：O2＋4e－=2O2－B．固体氧化物的作用是让电子在电池内通过C．若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为：H2＋2OH－－4e－=2H＋＋H2OD．若C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为：C2H4＋6O2－－12e－=2CO2＋2H2O
熔融盐燃料电池可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气。
负极： 正极：总反应式：
2CO+2CO32--4e- = 4CO2
2CO+O2 = 2CO2
O2+2CO2+4e- = 2CO32-
2、熔融碳酸盐电池：可传递CO32-
1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。电极反应式为：负极：正极：电池总反应：
4Al - 12e-= 4Al 3+
3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -
4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3↓
1、锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。 回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由________极流向________极。(填字母)(2)电池正极反应式为__________________________。(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________。
MnO2＋e－＋Li＋=LiMnO2
电极Li是活泼金属，能与水反应
2、通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下①Pt电极是该装置的 极（填“正极” 或“负极” ），发生 反应（填“氧化”或“还原”）②写出NiO电极反应式：
NO−2e−+O2−= NO2