化學(xué)能與電能[王修富].ppt課件

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1、e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-化學(xué)能與電能思考：電能是一種常見(jiàn)的二次能源，通常可由哪些一次能源轉(zhuǎn)化而來(lái)？思考：它們是如何轉(zhuǎn)化的？化學(xué)能　　熱能　　　機(jī)械能　　　　電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能思考：火力發(fā)電有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？還有哪些方式可以把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？a.我國(guó)煤炭資源豐富,廉價(jià)方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.a.排出大量的溫室效應(yīng)氣體.b.有廢氣可能導(dǎo)致酸雨c.廢料廢水d.儲(chǔ)量有限e.能量轉(zhuǎn)換效率低原電池負(fù)極：失電子電子流出氧化反應(yīng)正極：得電子電子流入還原反應(yīng)1、原電池的工作原理：思考：在上述裝置中電子是如何流動(dòng)的？電流是如何流動(dòng)的？電解質(zhì)溶液中離子是

2、如何移動(dòng)的？陽(yáng)離子陰離子e-2、原電池的構(gòu)成條件：①兩個(gè)電極；負(fù)極：電子流出的電極(較活潑的金屬)正極：電子流入的電極(較不活潑的金屬、石墨等)②電解質(zhì)溶液；③構(gòu)成閉合回路。酸、堿或鹽溶液；兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬或化合物思考：根據(jù)反應(yīng)：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出裝置圖、寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+；正極：Cu2++2e-=Cu3、原電池小結(jié)：①原理：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；②構(gòu)成：兩個(gè)活性不同的電極（活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極）；電解質(zhì)溶液、構(gòu)成閉合回路；③電極反應(yīng)：　　　　　　　　　　　　　　還原劑失電子→

3、發(fā)生氧化反應(yīng)→做負(fù)極；　　　　　　氧化劑得電子→發(fā)生還原反應(yīng)→做正極。④應(yīng)用：判斷能否構(gòu)成原電池、判斷電極名稱、書寫簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式和電極產(chǎn)物、比較金屬的活動(dòng)性等。二、發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池1、干電池干電池是一種伏打電池,利用某種吸收劑(如木屑或明膠)使內(nèi)含物成為不會(huì)外溢的糊狀。常用作手電筒照明、收音機(jī)等的電源。酸性鋅錳干電池是最早進(jìn)入市場(chǎng)的實(shí)用電池（1）普通鋅錳干電池鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)負(fù)極（鋅筒）：正極（石墨）：總反應(yīng)：電極反應(yīng)：Zn-2e￣=Zn2+2NH4++2e￣=2NH3↑+H2↑Zn+2NH4+=Zn2+++2NH3↑+H2↑優(yōu)點(diǎn)：制作

4、簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2和H2O等2、充電電池1、充電電池：氧化還原反應(yīng)在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行。2、充電電池又稱二次電池，能夠重復(fù)使用至一定的周期。手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池筆記本電腦專用電池化學(xué)能放電充電電能用途：目前汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國(guó)防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。鉛蓄電池：最早使用的充電電池。（1）鉛蓄電池特點(diǎn)：鉛蓄電池的電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再次充電使用。鉛蓄電池工作原理負(fù)極（Pb）：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極（PbO2）：PbO2+4H++SO4

5、2-+2e-=PbSO4+2H2O原電池反應(yīng)：PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4+2H2O(2)鋰離子電池鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。特點(diǎn)：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時(shí)間長(zhǎng)等。用途：現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝像機(jī)、手表、心臟起搏器等低功耗電器的主流。筆記本電腦專用電池3、燃料電池——高效、環(huán)境友好的化學(xué)電池它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。(例如：H2和O2的燃料電池，CH4和O2的燃料電池)燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。小型高性能燃料電池氫氧燃料電池正負(fù)極材料正極：通氧氣（氧化劑

6、）負(fù)極：通氫氣（燃料）電解質(zhì)：H2SO4溶液/NaOH溶液/Na2SO4溶液電極：使用鉑電極或者多孔性碳H2O2H2O（1）酸性氫氧燃料電池電解質(zhì)：H2SO4溶液使用鉑電極電極反應(yīng)負(fù)極：2H2-4e-＝4H+正極：O2+4H++4e-＝2H2O總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O電極反應(yīng)負(fù)極：2H2+4OH--4e-＝4H2O正極：O2+2H2O+4e-＝4OH-總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O（2）堿性氫氧燃料電池KOH溶液H2O2H2Oa極b極通入的氣體在電極表面放電，電池只是作為一個(gè)反應(yīng)器。與其它電池區(qū)別：反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)。O2→O2-→酸性環(huán)境：O2-＋2H+＝H2O堿性環(huán)境

7、：O2-＋H2O＝2OH-注：用途：氫氧燃料電池目前已應(yīng)用于航天、軍事通訊、電視中繼站等領(lǐng)域