常用化学电池

1、华蓥中学：杨旭华蓥中学：杨旭用途广泛的电池用途广泛的电池用于用于“神六神六”的太阳能电的太阳能电池池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池摄像机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电各式各样的纽扣电池池小型高性能小型高性能燃料电池燃料电池 化化学学电电池池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池氢气、甲醇、天然气氢气、甲醇、天然气煤气与氧气组成燃料电池煤气与氧气组成燃料电池铅蓄电池铅蓄电池锌银蓄电池锌银蓄电池镍镉电池镍镉电池锂离子电池锂离子电池普通干电池普通干电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池一、一次电池一、一次电池干电池干电池普通干电池普通锌锰

2、电池普通锌锰电池锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通锌锰干电池的结构普通锌锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等2NH4+ + 2e- +2MnO2 =2NH3 + Mn2O3 + H2O电池总反应：电池总反应：Zn+ 2NH4+ 2MnO2 =Zn2+ +2NH3 + Mn2O3 + H2O正极正极(C)：Zn 2e- =Zn2+负极负极(Zn)：碱性锌锰电池构造示意图碱性锌锰电池构造示意图碱性电池碱性电池 碱性干电池碱性干电池负极负极(Zn)：Zn + 2OHZn + 2OH- - - 2e - 2e- - = Zn(OH) = Zn(OH)2 2正极正极(MnO2)：2

3、MnO2+2H2O+2e- - =2MnOOH+2OH- -电池总反应：电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O =2MnOOH+Zn(OH)2 比能量和储存时间有所提高，适用于大比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。只能一次使用，不能充电；电流和连续放电。只能一次使用，不能充电；价格较贵；价格较贵；优缺点简析：优缺点简析：一次电池一次电池银锌电池银锌电池(纽扣电池纽扣电池)纽扣电池纽扣电池负极负极(Zn)：Zn +2OH- -2e- =Zn(OH)2+H2O正极正极(Ag2O)：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH-电池总反应：电池总反应：Zn + Ag2O = Zn(

4、OH)2 + 2Ag返回二、二次电池二、二次电池铅蓄电池铅蓄电池放电过程放电过程负极：负极：Pb + SO42- -2e- = PbSO4正极：正极：PbO2 + 4H+ +SO42- +2e-= 2PbSO4 + 2H2O 放电过程总反应：放电过程总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O 缺点：缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点：优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、技术成熟。全可靠、价格低廉、技术成熟。 其它二次电池：其它二次电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子镍镉

5、电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池电池、聚合物锂离子蓄电池铅蓄电池的充放电过程：铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4 +2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4充电充电放电放电铅蓄电池的优缺点简析：铅蓄电池的优缺点简析：返回三、燃料电池三、燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池 酸性电解质（酸性电解质（HCl）负极(Pt)： 2H2H2 2 - 4e- 4e- - = 4H= 4H+ +正极(Pt)： O O2 2 + 4H+ 4H+ + +4e+4e- - = 2H= 2H2 2O O电池总反应： 2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H= 2H2 2O O碱性电解质（碱性电解

6、质（KOHKOH）负极(Pt)： 2H2H2 2 - 4e- 4e- - + 4OH+ 4OH- - = 4H= 4H2 2O O正极(Pt)： O O2 2 + 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- -= 4OH= 4OH- -电池总反应： 2H2H2 2 + O+ O2 2=2H=2H2 2O O中性电解质（中性电解质（NaClNaCl) )负极(Pt)： 2H2H2 2 -4e-4e- - = 4H= 4H+ +正极(Pt)： O O2 2 + 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- - = 4OH= 4OH- -电池总反应： 2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H=

7、 2H2 2O O.氧化剂与还原剂在工作时不断补充；氧化剂与还原剂在工作时不断补充；.反应产物不断排出；反应产物不断排出；.能量转化率高能量转化率高(超过超过80%)，普通的只有，普通的只有30%，有利，有利于节约能源。于节约能源。缺点：缺点：体积较大、附属设备较多体积较大、附属设备较多优点：优点：能量转换率高、清洁、对环境好能量转换率高、清洁、对环境好其它燃料电池：其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池燃料电池的规律燃料电池的规律:燃料电池与前几种电池的差别：燃料电池与前几种电池的差别： .燃料做负极，助燃剂氧气为正极燃料做负极，助燃剂氧气为正极 .电极材

8、料一般不参加化学反应，只起传导电子的作电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。用。例例1、 a.今有今有2H2+O2=2H2O反应反应,KOH为电解质为电解质溶液构成燃料电池溶液构成燃料电池,则负极应通入则负极应通入_气气,正极通入正极通入_气气,电极反应为电极反应为:负极负极_ 正极正极_b.如把如把KOH改为改为H2SO4作导电物质则电极反应作导电物质则电极反应:负负极极_正极正极_a和和b的电池液不同的电池液不同,反应进行后溶液的反应进行后溶液的PH值各有值各有何变化何变化_c.如把如把H2改改CH4 , KOH作导电物质则电极反应为作导电物质则电极反应为:负极负极_ 正极正极_

9、总反应式总反应式_氢氢氧氧2H2+4OH- - 4e- =4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2H2 -4e- = 4H+O2+4H+4e-=2H2Oa变小变小 b变大变大CH4+10OH- -8e- =CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2OH-=CO32- +3H2O电池虽好，污染不小！电池虽好，污染不小！写出下列燃料电池的电极方程的书写：写出下列燃料电池的电极方程的书写：甲烷甲烷乙烷乙烷甲醇甲醇乙醇乙醇一氧化碳一氧化碳肼肼酸性酸性电解质（电解质（HCl）碱性碱性电解质（电解质（KOH）中性中性电解质（电解质（NaCl)返回（09年广东化学年广东化学1

10、4）可用于电动汽车的铝可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，空气燃料电池，通常以通常以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（空气电极为正极。下列说法正确的是（ ）A以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极

11、流向负极电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极A 连线高考连线高考(07年高考全国理综卷年高考全国理综卷II10)在盛有稀在盛有稀H2SO4的烧杯的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是的是( )A正极附近的正极附近的SO42离子浓度逐渐增大离子浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片电子通过导线由铜片流向锌片C正极有正极有O2逸出逸出D铜片上有铜片上有H2逸出逸出连线高考连线高考D（09年上海理综年上海理综11）茫茫黑夜中，航标灯为航海员）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国指明了方向。航标灯的电源必须

12、长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中（料的海水电池。在这种电池中（ ）铝合金是阳极铝合金是阳极 铝合金是负极铝合金是负极海水是电解液海水是电解液 铝合金电极发生还原反应铝合金电极发生还原反应A BC D连线高考连线高考A1.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用因而受到重视，可用Li2CO3和和Na2CO3的的熔融盐混合物做电解质，熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，为阳极燃气，空气与空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制的混合气为阴极助燃气，制得在得在6

13、50下工作的燃料电池，完成有关下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：的电池反应式：负极反应式：负极反应式：2CO+2CO32- = 4CO2+4e-正极反应式：正极反应式： 总电池反应：总电池反应： 2CO2+O2+4e- = 2CO32-2CO+O2 = 2CO2思考：思考：2 2、市场上出售的市场上出售的“热敷袋热敷袋”，其主要成分是：，其主要成分是：铁铁屑、炭粉、木屑与少量屑、炭粉、木屑与少量NaClNaCl、水等、水等。它在使用之。它在使用之前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启塑料袋前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。当使用完上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。当使用完后还会发现有铁锈生成。后还会发现有铁锈生成。(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。试写出有关的电极反应式和化学方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？么作用？(1)、热敷袋使用时，为什么会放出热量？热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)、试写出有关的电极反应式和化学方程式。试写出有关的电极反应式和化学方程式。利用铁被氧气时放热反应所放出的热量。利用铁被氧气时放热反应所放出的热量。负极：负极：2Fe