1、,2 化學反應與能量,第二節(jié) 化學能與電能 （第2課時）,學習目標 (1). 掌握簡單的電極反應 的書寫。 (2). 了解常見化學電池的組成與應用。 (3). 通過原電池原理加強對新型原電池、燃料電池的掌握和理解。,鋰電池,干電池,疊層電池,紐扣電池,各類電池,一，常見的各類電池,二：化學電池,1)概念:,將化學能變成電能的裝置,2)分類:,一次電池又稱不可充電電池如：干電池 二次電池又稱充電電池蓄電池 燃料電池,3)優(yōu)點:,能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。,可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。,易維護，可在各種環(huán)境下工作。,三、常見電池電極反應式的書寫,銅鋅原電池

2、先分析正、負極，再根據(jù)負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應的規(guī)律書寫電極反應式。,及時訓練,負極（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+ 正極（石墨）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 總反應：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O,干電池 Zn- Mn普通干電池,鋅錳堿性電池是一種新型的干電池。 正極材料為MnO2 ,負極材料為Zn， 還原產(chǎn)物為MnOOH,電解質(zhì)是KOH溶液， 總： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH 請寫出電極反應式并分析其工作原理。,負極：Zn + 2OH2e- = Zn(OH)2 正

3、極：2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO（OH） + 2OH 總反應：Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH）,堿性Zn- Mn干電池,鉛蓄電池,（1）電極材料及原料 （2）電解質(zhì)溶液 （3）電極反應式：,正極：PbO2 負極：Pb,H2SO4溶液,負極（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4,Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O,正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O,總反應：,負極：Pb+SO42- =PbSO4+2e- 正極：PbO2+SO42-+4H+

4、2e - =PbSO4+ 2H2O 電池總反應：Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O,陰極： PbSO4 +2e- Pb+SO42- 陽極： PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H+2e- 電池總反應：2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+,鉛蓄電池的放電過程原電池,鉛蓄電池的充電過程電解池,鉛蓄電池的充放電過程,把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”,優(yōu)點：效率高、無污染，裝置可持續(xù)使用,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，不斷從外界輸入，同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池,（3）

5、新型燃料電池,怎樣書寫燃料電池的電極反應式和總反應式？ 書寫步驟：（1）寫出燃燒反應，根據(jù)電解液改寫燃料電池總反應； （2）寫出正極的電極反應式(一般較簡單); （3）由燃料電池總反應減去正極的電極反應式得負極的電極反應式。,正極反應一般為酸性介質(zhì) 堿性介質(zhì),O2+4H+4e=2H2O,O2+2H2O+4e=4OH-,（1）氫氧燃料電池,負極H2：2H2+4OH- -4e- =4H2O,正極O2：O2+2H2O +4e- =4OH-,總反應： O2+2H2 =2H2O,氫氧燃料電池是一種新型的化學電池，其構造如圖示：兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。堿性介質(zhì),燃

6、 料 電 池,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,（2）CH4燃料電池（堿性介質(zhì)） 1.燃燒總化學反應： CH4+2O2CO2+2H2O 2.燃料電池總反應： 3.正極： 4.負極：,CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O,2O2+4H2O+8e= 8OH-,CH4+10OH-8e= CO32-+7H2O,CH4燃料電池（酸性介質(zhì)）,1、燃料電池總反應： CH4+2O2=CO2+2H2O 2、正極反應：O2+4H+4e-=2H2O 3、負極反應：-2，得： CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,（3）甲醇燃料電池（酸性介質(zhì)）,總反應: 2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 正極的電極反應式為： 3O2+12e-+12H+ = 6H2O 負極的電極反應式為： 2CH4O-12e-+2H2O = 12H+ 2CO2,甲醇燃料電池（堿性介質(zhì)）,總反應式： 2CH4O + 3O2 +4KOH = 2K2CO3 + 6H2O 正極的電極反應式為：