【正文】 2H6燃料電池、電解質(zhì)為 KOH溶液 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)： CH3OH燃料電池、電解質(zhì)為 KOH溶液 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)： 7O2+ 14H2O +28e=28OH 2C2H6+ 36OH 28e= 4CO32 + 24H2O 2C2H6+ 7O2 +8KOH = 4K2CO3 + 10 H2O 3O2+6H2O +12e= 12OH 2CH3OH+ 16OH 12e= 2CO32 + 12H2O 2CH3OH+ 3O2 + 4KOH = 2K2CO3 + 6 H2O 29 C4H空氣 燃料電池、電解質(zhì)為熔融 K2CO3, 用稀土金屬材料作電極（具有催化作用） 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)： 13O2 +52e + 26CO2 =26CO3 2 2C4H10 52e + 26CO32 = 34 CO2+ 10H2O 2C4H10+ 13O2 = 8CO2 + 10 H2O 30 鋁 ——空氣燃料電池（海水）： 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)： 3O2 +12e + 6H2O =12OH 4Al 12e = 4Al3+ 4Al +3O2 +6H2O = 4Al(OH)3 31 ； ，如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣； ； ，即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。第一代燃料電池的 大致情況如下： (三 )燃料電池 24 鎳氫（ MHNi) 電池 堿性 電池總反應(yīng) ： 1/2H2 + NiO(OH) = Ni(OH)2 負(fù)極： 1/2H2 + OH e = H2O 正極： NiOOH + H2O + e= Ni(OH)2 + OH 25 氫氧燃料電池工作原理 介質(zhì) 電池反應(yīng)： 2H2 +Ｏ ２ = 2H2O 酸性 負(fù)極 正極 中性 負(fù)極 正極 堿性 負(fù)極 正極 2H2 4e = 4H+ O2 + 4H+ + 4e= 4H2O 2H2 4e = 4H+ O2 + 2H2O + 4e= 4OH 2H2 +4OH 4e = 4H2O O2 + 2H2O + 4e= 4OH 26 固體氫氧燃料電池 固體電解質(zhì)介質(zhì) 電池反應(yīng)： 2H2 +Ｏ ２ = 2H2O 負(fù)極 正極 負(fù)極 正極 2H2 4e +2O2－ = 2H2O O2 + 4e= 2O2－ 2H2 4e = 4H+ O2 + 4H+ + 4e= 2H2O 27 它是以兩根金屬鉑片插入 KOH溶液 中作電極，又在兩極上分別通入甲烷 和氧氣。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。 22 鎳 —鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)： Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知，該電池的負(fù)極材料是 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放電 充電 A. Cd （ A ） B. NiO(OH) D. Ni(OH)2 C. Cd(OH)2 電極反應(yīng)： 負(fù)極： Cd2e+2OH=Cd(OH)2 正極： 2NiO(OH)+2e+2H2O=2Ni(OH)2+2OH 23 大有發(fā)展前景的燃料電池 燃料電池 是利用 氫氣、天然氣、甲醇 等燃料與 氧氣或空氣 進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。 反應(yīng)式如下： 寫出電極反應(yīng)式。 19981992, 為美國海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。 19751983, 為美國海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。反應(yīng)式為： 2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O 寫出電極反應(yīng)式。 負(fù)極 ———————————————— 正極 ———————————————— 總反應(yīng) ——————————————— 通常我們可以通過干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了？_____________________________我們?cè)谑褂酶呻姵氐倪^程中并沒有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請(qǐng)推測(cè)可能是干電池中的什么成分起了作用？ Zn2e=Zn2+ 2NH4++2e=2NH3+H2 Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2 鋅筒變軟，電池表面變得不平整 2MnO2+H2=Mn2O3+H2O 14 負(fù)極（鋅筒）： Zn2e + 2OH =Zn(OH)2 正極（石墨）： 2MnO2+ 2e +2H2O=2Mn O(OH) +2 OH – 總反應(yīng)： Zn+ 2MnO2+2 H2O =2 Mn O(OH)+ Zn(OH)2 堿性鋅錳干電池 金屬棒 15 迷你型電池 優(yōu)點(diǎn)：電壓高、穩(wěn)定，低污染。電極總的反應(yīng)式為： 2NH4Cl+2Zn+2MnO2=ZnCl2+2NH3 ↑ + Mn2O3 +H2O 請(qǐng)寫出各電極的電極反應(yīng)。h/kg)， (A ③ 易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。 9 ［學(xué)與問］ 在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？ 電池 化學(xué)電池 太陽能電池 原子能電池 將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置 將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置 將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 10 知識(shí)點(diǎn) 1：化學(xué)電池 1)概念 : 將化學(xué)能變成電能的裝置 2)分類 : ① 一次電池又稱不可充電電池 ——如：干電池 ② 二次電池又稱充電電池 ——蓄電池 ③ 燃料電池 3)優(yōu)點(diǎn) : 4)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn) : ① 能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。 二、對(duì)原電 池工作原理的進(jìn)一步探究 為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？ ？提出問題： 右圖是我們?cè)诒匦?2中學(xué)習(xí)過的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池，如果用它做電，不但效率低，而且時(shí)間稍長電流就很快減弱，因此不適合實(shí)際應(yīng)用 。 6 原電池的正負(fù)極的判斷方法 微觀判斷 （根據(jù)電子流動(dòng)方向 ） 電子流出的極 電子流入的極 ——負(fù)極 ——正極 較活潑的電極材料 較不活潑的電極材料 質(zhì)量增加的電極 工作后 質(zhì)量減少的電極 ——負(fù)極 ——正極 ——正極 ——負(fù)極 工作后，有氣泡冒出的電極為正極 發(fā)生氧化反應(yīng)的極 發(fā)生還原反應(yīng)的極 宏觀判斷 ： ①根據(jù)電極材料 ②根據(jù)原電池電極 發(fā)生的反應(yīng) ③根據(jù)電極增重還是減重 ④根據(jù)電極有氣泡冒出： ——負(fù)極 ——正極 7 造成的主要原因 ：由于在銅極上很快就聚集了許多氫氣泡，把銅極跟稀硫酸逐漸隔開，這樣就增加了電池的內(nèi)阻，使電流不能暢通。 ? （ 3）兩極相連形成閉合電路。 （ 2）當(dāng)電解質(zhì)溶液為 CuSO4溶液時(shí)： Zn電極 是 ____極，其電極反應(yīng)為 _____________， 該反應(yīng)是 ________反應(yīng)； Cu電極是 ____極， 其電極反應(yīng)為 _______________,該反應(yīng) _________反應(yīng) . 負(fù) Zn － 2e = Zn 2+ 氧化 正 2H+ +2e =H2↑ 還原 負(fù) Zn － 2e = Zn 2+ 氧化 正 Cu2+ + 2e = Cu 還原 一、原電池 4 CuSO4溶液 鹽橋 失 e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生 陰離子 陽離子 總反應(yīng)： 負(fù)極 鋅 正極 銅 Cu2++2e =Cu Zn2e =Zn2+ Zn+Cu2+=Zn2++Cu Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu (離子方程式） （化學(xué)方程式） 電極反應(yīng) 正極： 負(fù)極： （氧化反應(yīng)） （還原反應(yīng)） 陽離子 原 電 池 原 理 外電路 內(nèi)電路 5 原電池的形成條件： 兩極一液一連線 ?（ 1）有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極。 原電池反應(yīng)的本質(zhì)是 ____________________反應(yīng)。 7）理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。 6）了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。1 化學(xué)反應(yīng)與能量 ——電化學(xué) 原電池 (化學(xué)電源 )、電解池（精煉池、電鍍池） 2 《 考綱 》 要求： 5) 了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。