《湖南省吉首市民族中學(xué)高二化學(xué)《原電池原理及其應(yīng)用》課件一》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省吉首市民族中學(xué)高二化學(xué)《原電池原理及其應(yīng)用》課件一（21頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四節(jié)第四節(jié) 原電池原理及其應(yīng)用原電池原理及其應(yīng)用 人們應(yīng)用原人們應(yīng)用原電池原理，制作電池原理，制作了多種電池，如了多種電池，如干電池、蓄電池、干電池、蓄電池、充電電池、高能充電電池、高能電池等，以滿足電池等，以滿足不同的需要。不同的需要。 在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電池發(fā)在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電池發(fā)揮著越來越重要的作用，大至宇宙火箭、人造衛(wèi)星、揮著越來越重要的作用，大至宇宙火箭、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船，小至電腦、收音機(jī)、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船，小至電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、電話、助聽器、電子手表、心臟起搏器等，照相機(jī)、電話、助聽器、電子手表、心臟起搏器等
2、，部離不開各種各樣的電池。部離不開各種各樣的電池。二、化學(xué)電源二、化學(xué)電源鋰電池鋰電池 手電筒中使用的干電池一般是普通鋅手電筒中使用的干電池一般是普通鋅- -錳干電池，它的結(jié)構(gòu)如上圖。錳干電池，它的結(jié)構(gòu)如上圖。 插在電池中央的石墨棒是正極，頂端有插在電池中央的石墨棒是正極，頂端有一銅帽；在石墨棒的周圍填滿二氧化錳和一銅帽；在石墨棒的周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長(zhǎng)纖炭黑的混合物，并用離子可以通過的長(zhǎng)纖維紙作隔膜；隔膜外是調(diào)成糊狀的氯化銨，維紙作隔膜；隔膜外是調(diào)成糊狀的氯化銨，作為電解質(zhì)溶液；最外面是由鋅筒制成的作為電解質(zhì)溶液；最外面是由鋅筒制成的干電池外殼，它作為負(fù)極；電池
3、頂部用蠟干電池外殼，它作為負(fù)極；電池頂部用蠟和火漆封口。和火漆封口。1、干電池、干電池 鋅錳干電池鋅錳干電池干電池放電時(shí)電極反應(yīng)式為干電池放電時(shí)電極反應(yīng)式為負(fù)極負(fù)極 （鋅筒）：（鋅筒）： Zn 2e = Zn2 正極（碳捧）正極（碳捧） ： 2MnO2 + 2NH4+ + 2e= 2MnO (OH) + 2NH3總反應(yīng)為：總反應(yīng)為：Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ + 2MnO (OH) + 2NH3 隨著用電器朝著隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)小型化、多功能化發(fā)展的要求，對(duì)電池的展的要求，對(duì)電池的發(fā)展也提出了小型化、發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。多功能化發(fā)展的要
4、求。 體積小、性能好的堿性鋅錳電池體積小、性能好的堿性鋅錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高。積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高。 堿性電池性能更優(yōu)越，放電容量更大。堿性電池性能更優(yōu)越，放電容量更大。練習(xí)一練習(xí)一鋅錳干電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式亦可以表示為：鋅錳干電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式亦可以表示為：Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O 在
5、此電池放電時(shí)正極（碳棒）上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是在此電池放電時(shí)正極（碳棒）上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（ ） AZn B碳碳 CMnO2 和和 NH4+ DZn2+和和NH4+ 干電池放電時(shí)電極反應(yīng)式為：干電池放電時(shí)電極反應(yīng)式為： 負(fù)極負(fù)極 ： Zn 2e = Zn2 正極正極 ： 2MnO2 + 2NH4+ + 2e= Mn2O3 + 2NH3 + H2O C2、鉛蓄電池、鉛蓄電池鉛蓄電池鉛蓄電池的電極反應(yīng)式的電極反應(yīng)式 的總反應(yīng)式為：的總反應(yīng)式為： Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 鉛為負(fù)極鉛為負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為負(fù)極的電極反應(yīng)式為 : Pb 2e + SO42 = P
6、bSO4PbO2 為正極為正極,正極的電極反應(yīng)式為：正極的電極反應(yīng)式為： PbO2+ 4H+ +SO42 + 2e= PbSO4 + 2H2O 放電放電充電充電鉛蓄電池構(gòu)造鉛蓄電池構(gòu)造 目前汽車上使用的電池，有很多都是鉛蓄目前汽車上使用的電池，有很多都是鉛蓄電池。鉛蓄電池的構(gòu)造是用含銻電池。鉛蓄電池的構(gòu)造是用含銻5 58 8的鉛的鉛銻合金鑄成格板，在格板上分別填充銻合金鑄成格板，在格板上分別填充PbOPbO2 2 和和 Pb Pb 作為正極和負(fù)極，二者交替排列而成。在作為正極和負(fù)極，二者交替排列而成。在電極之間充有密度為電極之間充有密度為1.25 g/cm1.25 g/cm3 31.28 g/
7、cm1.28 g/cm3 3 的的H H2 2SOSO4 4 溶液溶液 。練習(xí)二練習(xí)二 鉛蓄電池的總反應(yīng)式為：鉛蓄電池的總反應(yīng)式為： Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 對(duì)于鉛蓄電池放電時(shí)的說法錯(cuò)誤的是（對(duì)于鉛蓄電池放電時(shí)的說法錯(cuò)誤的是（ ） A 鉛為負(fù)極，鉛為負(fù)極，PbO2 為正極為正極 B 負(fù)極的電極反應(yīng)式為負(fù)極的電極反應(yīng)式為 Pb 2e + SO42 = PbSO4 C 正極的電極反應(yīng)式為：正極的電極反應(yīng)式為： PbO2+ 4H+ +SO42 + 2e= PbSO4 + 2H2O D電解液的密度不變電解液的密度不變 D放電放電充電充電練習(xí)三練習(xí)三實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄
8、電池作電源電解飽和食鹽水制取實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣氯氣,已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極 Pb+SO42 =PbSO4+2e 正極正極 PbO2+4H+SO42 +2e=PbSO4+2H2O今若制得今若制得Cl20.050摩摩,這時(shí)電池內(nèi)消耗的這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的的物質(zhì)的量至少是物質(zhì)的量至少是( ).(A)0.025摩摩 (B)0.050摩摩 (C)0.10摩摩 (D)0.20摩摩C 鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使
9、用壽命大大延長(zhǎng)。負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。3、鋰電池、鋰電池 銀鋅電池是一種紐扣式大容量電池，銀鋅電池是一種紐扣式大容量電池，電極分別是電極分別是Ag2O和和 Zn ,電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為 KOH溶液，電極反應(yīng)式為：溶液，電極反應(yīng)式為：()Zn 2e + 2OH =Zn(OH)2 ( + )Ag2O + H2O +2e =2Ag + 2OH 總反應(yīng)為：總反應(yīng)為： Zn + Ag2O + H2O =2Ag + Zn(OH)2 4、銀、銀鋅電池鋅電池鈕扣電池鈕扣電池練習(xí)四練習(xí)四銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電它的充電和放電過程可以表示為和放電過
10、程可以表示為: 在此電池放電時(shí)在此電池放電時(shí),負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（ ） (A)Ag (B)Zn(OH)2 (C)Ag2O (D)ZnD練習(xí)五練習(xí)五銀鋅電池是一種紐扣式大容量電池，電極分別是銀鋅電池是一種紐扣式大容量電池，電極分別是Ag2O和和 Zn 電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為 KOH溶液，電極反應(yīng)式為：溶液，電極反應(yīng)式為：Zn 2e + 2OH =Zn(OH)2 Ag2O + H2O +2e- =2Ag + 2OH-總反應(yīng)為：總反應(yīng)為：Zn + Ag2O + H2O =2Ag + Zn(OH)2 下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A電流由電流由Zn 經(jīng)外電路流
11、向經(jīng)外電路流向Ag2O BZn是負(fù)極，該電極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)是負(fù)極，該電極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng) CAg2O是正極，該電極發(fā)生的電極反應(yīng)是氧化反應(yīng)是正極，該電極發(fā)生的電極反應(yīng)是氧化反應(yīng) D. 工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液的工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液的 pH不斷減小，正極區(qū)溶液的不斷減小，正極區(qū)溶液的pH不斷增大不斷增大 D 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池5、新型燃料電池、新型燃料電池 因此，燃料電池因此，燃料電池是
12、名符其實(shí)的把能源是名符其實(shí)的把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的的“能量轉(zhuǎn)換器能量轉(zhuǎn)換器”。燃。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高，可達(dá)料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高，可達(dá)7070以。氫以。氫氧燃料電池除了具有能量轉(zhuǎn)化率高、可持續(xù)氧燃料電池除了具有能量轉(zhuǎn)化率高、可持續(xù)使用的優(yōu)點(diǎn)外，而且由于其燃燒產(chǎn)物為水，使用的優(yōu)點(diǎn)外，而且由于其燃燒產(chǎn)物為水，因此不污染環(huán)境因此不污染環(huán)境。 新型燃料電池新型燃料電池練習(xí)六練習(xí)六燃料電池是燃料（如燃料電池是燃料（如H2、CO、CH4 等）跟氧氣等）跟氧氣或空氣起反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電或空氣起反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解
13、質(zhì)為強(qiáng)堿溶液。下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法解質(zhì)為強(qiáng)堿溶液。下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法中，正確的是（中，正確的是（ ） A. 工作時(shí)，能見到淺藍(lán)色火焰工作時(shí)，能見到淺藍(lán)色火焰 B. 負(fù)極反應(yīng)為：負(fù)極反應(yīng)為：O2 + 2H2O+4e =4OH C. 隨著放電進(jìn)行，溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)隨著放電進(jìn)行，溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng) D. 隨著放電進(jìn)行，溶液的隨著放電進(jìn)行，溶液的pH不變不變C練習(xí)七練習(xí)七B. b電極的電極反應(yīng)為：電極的電極反應(yīng)為：4OH 4e 2H2O2 C. 氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D. 氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置下圖為氫氧燃料電池原理示下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是列敘述不正確的是( ) A. a電極是負(fù)極電極是負(fù)極B
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