第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與能量變化

課時(shí)3

化學(xué)電池

一、一次電池、二次電池一次電池二次電池燃料電池生活中常見的電池燃料電池干電池鉛酸電池鋰電池用過(guò)之后不能復(fù)原充電后能繼續(xù)使用把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能一、一次電池、二次電池電池放電后

充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)

逆向進(jìn)行)，如鋅錳干電池屬于一次電池（用過(guò)之后不能復(fù)原）?！締?wèn)題2】根據(jù)鋅錳干電池的構(gòu)造圖，該電池的電極是？（完成下列填空）①鋅筒為

，電極反應(yīng)是

。②石墨棒為

，最終被還原的物質(zhì)是

。③NH4Cl糊的作用是

。不能無(wú)法負(fù)極Zn－2e－=Zn2＋正極二氧化錳作電解質(zhì)溶液【問(wèn)題1】一次電池有何特點(diǎn)？Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O負(fù)極(Zn):

Zn-2e-=Zn2+正極(C)：2MnO2

+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O電極方程式：總反應(yīng)方程式：一、一次電池、二次電池鋅錳干電池在使用過(guò)程中，鋅會(huì)逐漸溶解，鋅外殼變薄，最后內(nèi)部的糊狀電解質(zhì)會(huì)泄露出來(lái)，使電器腐蝕。為了延長(zhǎng)電池壽命和提高其性能，人們將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl糊換成濕的KOH，制成了堿性鋅錳電池。負(fù)極：正極：電解質(zhì)溶液：總反應(yīng)：鋅筒MnO2KOHZn－2e－+2OH－

=Zn(OH)22MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)+2OH－

Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2

一、一次電池、二次電池【問(wèn)題1】二次電池(充電電池)的特點(diǎn)是什么？二次電池在放電時(shí)所進(jìn)行的

，在充電時(shí)可以

，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)放電與充電的循環(huán)。氧化還原反應(yīng)逆向進(jìn)行鉛酸蓄鎳氫鋰離子【問(wèn)題2】該過(guò)程的能量變化是什么？【問(wèn)題3】常見的充電電池有什么？

電池、

電池、

電池等。一、一次電池、二次電池

鉛蓄電池（原電池）工作時(shí)，總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,（1）原電池的電極材料：電解質(zhì)________正極為_______負(fù)極為_____（2）兩極的電極反應(yīng)式：正極：___________________________________________

負(fù)極：________________________________PbO2PbPb-2e-+SO42-=PbSO4充電電池—鉛蓄電池（二次電池）H2SO4充電放電PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O化學(xué)能放電充電電能一、一次電池、二次電池鎳鎘電池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

充電負(fù)極材料：Cd，正極材料：涂有NiO2，電解質(zhì)：KOH溶液。反應(yīng)式如下：放電負(fù)極：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2正極：NiO2+2e-+H2O=Ni(OH)2+2OH-

Li+MnO2LiMnO2充電放電負(fù)極材料：Li，正極材料：涂有MnO2電解質(zhì)：非水性電解質(zhì)總反應(yīng)式（之一）：負(fù)極：Li-e-+MnO2-=LiMnO2正極：MnO2+e-=MnO2-鋰電池一、一次電池、二次電池放電充電【典例剖析】以鉛酸蓄電池為例，剖析二次電池的常見考點(diǎn)有什么？鉛酸蓄電池常用作汽車電瓶，工作時(shí)該電池總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。按要求回答下列問(wèn)題：(1)負(fù)極材料是_____，正極材料是______，電解質(zhì)溶液是______。(2)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋移向___________極。(3)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度_____(填“增大”“減小”或“不變”)。PbPbO2硫酸PbO2(或正)減小

(4)當(dāng)鉛酸蓄電池向外電路提供2mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加____g。96二、燃料電池①清潔（以H2為燃料時(shí)，產(chǎn)物為H2O；以CH4為燃料時(shí)，產(chǎn)物為H2O和CO2）、安全、高效（能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80％）；②反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是由外部提供；③供電量易于調(diào)節(jié)，能適應(yīng)用電器負(fù)載的變化，且充電時(shí)間較短。【概念學(xué)習(xí)】將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇)和氧化劑(如氧氣)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置?！救剂想姵靥攸c(diǎn)】【常用燃料】氫氣、甲烷、乙醇等【常用氧化劑】氧氣三、原電池工作原理的應(yīng)用氫氧燃料電池總：2H2+O2

=2H2O正極：負(fù)極：O2+4e-+4H+=

2H2O酸性電解質(zhì)溶液（如H2SO4溶液）2H2-4e-=4H+堿性電解質(zhì)溶液（如NaOH溶液）正極：負(fù)極：O2+4e-+

2H2O=

4OH-2H2-4e-+4OH-=4H2O三、原電池工作原理的應(yīng)用【歸納總結(jié)】電解質(zhì)溶液負(fù)極正極酸性(H＋)

堿性(OH－)

中性【特別提醒】在不同的環(huán)境下，書寫時(shí)應(yīng)當(dāng)注意什么？2H2－4e－=4H＋O2＋4H＋＋4e－=2H2O2H2－4e－＋4OH－=4H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－在書寫電極反應(yīng)式時(shí)應(yīng)看清溶液的酸堿性；

酸性條件下不出現(xiàn)OH－，堿性條件下不出現(xiàn)H＋。O2＋2H2O＋4e－=4OH－2H2-4e-=4H+

三、原電池工作原理的應(yīng)用CH4－8e-+2H2O=CO2+8H+CH4+2O2=CO2+2H2O2O2+8e-+8H+=4H2O

寫出甲烷燃料電池（CH4-O2-H2SO4溶液）的電極反應(yīng)式