化学能与电能2

节化学能与电能

课时发展中的化学电源

第二章化学反应与能量2021/5/912021/5/92干电池（锌锰电池）使用最早的化学电池，属于一次性电池。2021/5/93二、发展中的化学电源：Zn-2e-=Zn2+

：2NH4+

+2e-=2NH3↑+H2↑

：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑

2NH4++2MnO2+2e—=2NH3↑+Mn2O3+H2OZn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O负极（锌筒）正极（石墨）总反应1.干电池（锌锰电池）使用最早的化学电池，属于一次性电池。[讨论]干电池用久后会有什么现象？试解释出现这种现象的原因。[应用]

广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等。2021/5/94（1）铅蓄电池最早使用的充电电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。2.充电电池（又称二次电池，能够重复）2021/5/95（1）铅蓄电池2.充电电池（又称二次电池，能够重复）负极：负极反应：正极：正极反应：电池工作一段时间后，电解质溶液的PHPb+SO42--2e-=PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPbPbO2升高铅蓄电池充电和放电的总反应式：Pb+PbO2+2SO42—+4H+

2PbSO4+2H2O放电充电2021/5/96（2）镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。它以Cd为负极，NiO(OH)为正极，KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒，废旧电池要回收处理，防止污染环境。

2NiO(OH)+Cd+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2

充电放电写出电极反应式负极(Cd)正极(NiO（OH))Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2

2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-2021/5/97例1：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是（）A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极B．蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中C．蓄电池的电极可以浸入KOH溶液中D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动BD2021/5/983、氢氧燃料电池KOH2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。电解质溶液为KOH溶液总反应:O2+2H2=2H2O2021/5/99氢氧燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2021/5/910（2）要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。原电池电极反应式的书写注意事项：（1）负氧正还。要将总电池反应拆开，找出氧化反应物质对（还原剂—氧化产物）和还原反应物质对（氧化剂—还原产物）分别作为负极和正极反应方程式。（3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。2021/5/911用锂作负极的电池统锂电池。在锂电池中不能使用电解质水溶液(为什么?)。迄今已陆续发明了不少品种的锂电池，其中最著名的是锂碘电池。这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I-。使用寿命长达10年，并有可能达14年，且对人体无不良影响。

4、锂电池2021/5/912锂电“是锂离子电池的俗称，它是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料，如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物，如LiMn2O4。电解质是含锂盐的有机溶液。通常锂离子电池并不含金属锂

几款新型电池简介2021/5/913万兆世纪科技实验中心于近日推出了国内首款笔记本智能外设——万兆移动笔记本电池。该产品作为国内首款笔记本专用智能电池，引起了业界的广泛关注。几款新型电池简介2021/5/914英国IntelligentEnergy公司日前宣布正在考虑上市燃料电池摩托车“ENV（EmissionsNeutralehicle）”。目前正以2006年上市为目标、与摩托车生产厂商进行谈判。预计价格在6000美元（约合人民币4.9万元）左右，如果产量大的话，还可以更便宜。ENV配备该公司可拆卸小型燃料电池组“Core”，补充一次氢燃料可持续行驶4个小时。最大时速为80km/h。Core通过鞋盒大小的小型制氢器来补充氢燃料。从摩托车上拆下后，还可在ATV（全地形车）及摩托艇等行驶工具上使用。几款新型电池简介2021/5/915TOM科技讯本周科学家宣布研制出一种新型电池，这种电池以核原料的放射性聚变为基础，所产生的能量是同类型电池的10倍，且可以使用10年以上而无其他费用。几款新型电池简介2021/5/916用外观好像火药一样的“神奇黑土”锰酸锂做成的大容量电池，装在改造过的“大公共”上，一口气就能跑上220公里，而其每公里只需耗电0.68度……几款新型电池简介2021/5/917

一款NISSANX-TRAIL燃料电池车许多媒体和观众驻足。该车配备了高能量紧凑型锂电池组。通过其独有的高功率电机，可产生高达85千瓦的功率，最高时速可达每小时145公里，驾驶里程则超过350公里。这辆车的展出，不仅给NISSANX-TRAIL(奇骏)迷们带来一个大大惊喜，更让环保人士们欣喜不已，预示着未来的汽车能源将朝着清洁、高效、安全的方向发展。

几款新型电池简介2021/5/918海水电池4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3[思考]指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反应式和总反应式。负极：正极：总反应：（Al）：4Al-12e-=4Al3+（石墨）3O2+6H2O+12e—=12OH—1991年我国首创的以铝—空气—海水组成的新型电池，可用于航标灯中。2021/5/919钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，银