1、化学反应和能量变化,第3节 化学能转化为电能-电池,化学电源,锂电池,干电池,纽扣电池,铅蓄电池,二次电池,一次电池,负极:,正极:,电池反应:Zn+2NH4+ = Zn2+2NH3+H2,Zn 2e- = Zn2+,2NH4+2e-=2NH3+H2,1.一次电池-锌锰干电池,(1)酸性锌锰干电池:,Zn+2NH4Cl = ZnCl2+2NH3+H2,已知总反应式书写电极反应式的一般步骤,(1)将化学方程式改写成离子方程式(2)观察总反应式,根据化合价的变化找出氧化反应和还原反应(3)根据反应物和产物写出变化简单的电极反应式(负极)(4)用总反应式减负极反应式得到正极反应式,(2)碱性锌锰电池
2、,正极(MnO2):,负极(Zn):,碱性锌锰电池构造示意图,总反应:Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2,Zn + 2OH- - 2e- =ZnO+H2O,MnO2+2H2O+2e-=Mn(OH)2+2OH-,电解质溶液:KOH,2.二次电池铅蓄电池,负极材料:正极材料:电解质溶液:,Pb,PbO2,H2SO4,总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 +2H2O,Pb+PbO2+4H+2SO42- = 2PbSO4 +2H2O,负极:Pb+SO42-2e-=PbSO4,正极:PbO2+SO42-+4H+2e- =PbSO4+ 2H2O,二次电池-铅蓄电池,阳极: P
3、bSO4+ 2H2O -2e-=PbO2+SO42-+4H+,充电过程 (电解池),总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O,阴极: PbSO4 +2e- =Pb+SO42-,3.氢氧燃料电池,KOH溶液,总反应:2H2+O2 = 2H2O,燃料电池电极反应式书写的一般步骤,先写出燃料电池总反应式(注意判断产物能否与电解质溶液共存),并改写成离子方程式;写出燃料电池正极反应式;,正极:O2+2H2O+4e- = 4OH- (碱性或中性),正极:O2+4H+4e- = 2H2O(酸性),总反应式减负极反应式,得出正极反应式;,氢氧燃料电池 总反应:2H2+O2 = 2H2O
4、,负极:2H2+4OH-4e- = 4H2O 正极:O2+2H2O+4e- = 4OH-,负极: 2H2-4e- = 4H+ 正极:O2+4H+4e- = 2H2O,(1)KOH溶液作电解质溶液,(2)H2SO4溶液作电解质溶液,甲烷燃料电池,负极材料:正极材料:电解质溶液:,CH4,O2,KOH,CH4+2OH-+2O2 = CO32-+3H2O,燃料电池总反应:CH4+2KOH+2O2 = K2CO3+3H2O,正极: 2O2+4H2O+8e- = 8OH-,负极:CH4+10OH-8e- = CO32-+7H2O,1.CH3OH燃料电池:电解质为KOH溶液负极:_正极:_总反应:_,2C
5、H3OH+16OH-12e-2 CO32- +12H2O,3O2+6H2O+12e-12OH-,2CH3OH+3O2+4OH-2CO32- +6H2O,练一练,2.CH3CH2OH燃料电池:电解质为KOH溶液负极:_正极:_总反应:_,练一练,3、熔融盐燃料电池具有较高的发电效率 ,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极燃气,制得在65下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应式:2CO+2CO32-4e- =4CO2正极反应式:总反应式:,O2+4e-+2CO2=2CO32-,2CO+O2=2CO2,Ag-Zn碱性纽扣电池,负极材料:正极材料:电解质溶液:,Zn,Ag2O,KOH,总反应:Zn +Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2,小试牛刀:,正极:Ag2O + H2O +2e-=2Ag + 2OH-,