第二节_化学能与电能__第二课时.ppt

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1、第二课时第二课时第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量第二节第二节 化学能与电能化学能与电能二二. .发展中的化学电源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干电池碱性电池（1 1）干电池结构及电极反应原理）干电池结构及电极反应原理特点：特点：一次性电池，不可逆。一次性电池，不可逆。用用KOH代替代替NH4Cl能提高能提高 性能，延长寿命。性能，延长寿命。 锌锌锰干电池锰干电池正极：正极：2MnO2+2NH4+2e-Mn2O3+2NH3H2O负极：负极：Zn - 2e- Zn2+电池总反应式：电池总反应式： Zn2MnO2+2NH4+ Zn2+ Mn2O3+2NH3H2O普通

2、锌普通锌锰干电池锰干电池2.充电电池充电电池 充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。止。 汽车用蓄电池汽车用蓄电池（1）铅蓄电池铅蓄电池负极负极: Pb +SO42- - 2e- = PbSO4 正极正极: PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2OPb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(-) (+)Pb + Pb

3、O2 + 4H+ +2SO42- = 2PbSO4 + 2H2O特点：特点：电池总反应式：电池总反应式：二次电池二次电池, ,可再次充电使用可再次充电使用铅蓄电池的电极反应式铅蓄电池的电极反应式负极材料：负极材料：Cd ，正极材料：涂有正极材料：涂有NiO2 ，电解质：电解质：KOH溶液。溶液。正极：正极：2NiO(OH)2H2O2e-2Ni(OH)22OH-负极：负极： Cd 2OH- 2e- Cd(OH)2总反应式：总反应式： Cd2NiO(OH)2H2O 2Ni(OH)2Cd(OH)2（3）镉镍电池）镉镍电池用途：电脑、手表、心脏起搏器等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。（4）新一代可充

4、电的绿色电池）新一代可充电的绿色电池锂离子电锂离子电池池特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。正极：正极：3SOCl28e-6Cl-SO32- 2S负极：负极：8Li8e- 8Li+ 总反应式：总反应式：8Li3SOCl2 6LiClLi2SO32S锂亚硫电池：锂亚硫电池：它使用它使用金属金属(Li)和石墨作电极和石墨作电极，金属，金属锂锂(Li)作作负极负极，四氯化铝锂，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯溶解在亚硫酰氯(SOCl2) 组成的组成的电解质溶液中，亚硫酰氯电解质溶液中，亚硫酰氯(SOCl2) 也作正极反应物。也作正极反

5、应物。3.燃料电池燃料电池氢氧燃料电池结构氢氧燃料电池结构高效高效, ,环境污染少环境污染少, ,外加设备供给氧化剂外加设备供给氧化剂特点：特点： 氢氧燃料电池，电解质溶液为氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾的氢氧化钾溶液。溶液。正极：正极：O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-负极：负极：2H2 4e- + 4OH- = 4H2O（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：2H2+O2=2H2O碱性条件下碱性条件下酸性条件下酸性条件下负极：负极：2H2 4e- = 4H+正极：正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 改变燃料改变燃料负极：负极：C

6、H4 + 10OH- 8e- = CO32- + 7H2O正极：正极：O2 + 2H2O + 8e- = 8OH-CH4 +2O2 + 2OH- = CO32- + 2H2O氢氧燃料电池结构氢氧燃料电池结构甲烷碱性燃料电池：甲烷碱性燃料电池：化学电源的分类化学电源的分类类类 型型一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池只能使用一次，不只能使用一次，不能充电复原继续使能充电复原继续使用的化学电池用的化学电池酸（或碱）性锌酸（或碱）性锌- -锰锰干电池、银干电池、银- -锌纽扣锌纽扣电池、锂电池电池、锂电池放电后能充电复原放电后能充电复原继续使用的化学电继续使用的化学电池池铅蓄电池、镍铅蓄电池、镍- -镉蓄镉蓄电池、银电池、银- -锌蓄电池锌蓄电池将燃料燃烧的化学将燃料燃烧的化学能直接转变成电能能直接转变成电能的电池的电池氢氧燃料电池、铝氢氧燃料电池、铝- -空气燃料电池、熔空气燃料电池、熔融盐燃料电池融盐燃料电池 含含 义义示示 例例