高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第二单元 化学能与电能的转化教课内容课件ppt

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第二单元 化学能与电能的转化教课内容课件ppt，共19页。PPT课件主要包含了铅蓄电池，工作原理，锂离子电池，氢氧燃料电池等内容，欢迎下载使用。
一、化学电源的分类与优劣判断1. 分类：化学电源可以分为一次电池、二次电池和燃料电池等。2. 优劣判断（1）比能量：单位质量/体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)/kg或(W·h)/L。（2）比功率：单位质量/体积所能输出功率的大小，单位是W/kg或W/L。（3）电池可储存时间的长短。
二、一次电池（干电池）一次电池，也叫做干电池，放电后不可再充电。常见的一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。
1. 普通锌锰干电池石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。放电之后不能充电，属于一次电池。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ == Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑
Zn﹣2e- === Zn2+
2MnO2 + 2NH4+ + 2e- === 2MnO(OH) + 2NH3↑
2. 碱性锌锰干电池用KOH电解质溶液代替NH4Cl，电池的比能量和放电电流都得到显著的提高。
Zn + 2MnO2 + 2H2O === 2MnO(OH) + Zn(OH)2
Zn + 2OH-﹣2e- === Zn(OH)2
2MnO2 + 2H2O + 2e- === 2MnO(OH) + 2OH-
3. 纽扣式锌银电池以锌为负极，银的氧化物为正极，氢氧化钾（或钠）溶液为电解液
Zn + Ag2O + H2O === Zn(OH)2 + 2Ag
Ag2O + 2e- + H2O === 2Ag + 2OH-
三、二次电池有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使活性物质获得再生，从而实现放电与充电的循环。这种充电电池属于二次电池，也叫充电电池或蓄电池。常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅蓄电池。
Pb + PbO2 + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O
2PbSO4 + 2H2O == Pb + PbO2 +4H+ + 2SO42-
以钻酸锂—石墨锂电池为例：
Li1-xCO2 + LixC6 === LiCO2 + 6C
LiC6﹣xe- === 6C + xLi+
Li1-xCO2 + xLi+ + xe- === LiCO2
LiCO2 + 6C === Li1-xCO2 + LixC6
6C + xLi+ + xe- === LiC6
LiCO2 - xe- === Li1-xCO2 + xLi+
三、燃料电池连续地将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。
2H2 + O2 === 2H2O
2H2 - 4e- === 4H+
O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O
2H2 + 4OH- - 4e- === 4H2O
O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
【例2】（2021·福建·福清西山学校高二月考）如图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是A．铅蓄电池充电时电能转化为化学能B．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板C．电池工作时，H＋移向PbO2板D．负极反应：Pb＋2e-＋SO42- =PbSO4
题型二：二次电池的工作原理
【变4】（2021·四川仁寿）磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6 LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是A．放电时，石墨电极的电势更高B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连D．放电时，正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)M
题型三：锂离子电池的工作原理