高二化学化学电源2

［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？电池化学电池太阳能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置原子能电池用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池小型高性能燃料电池1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？2、判断电池的优劣标准主要是什么？3、目前化学电池主要分哪几大类？

能量转换效率高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。

单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小；输出功率的大小即比功率的大小以及电池的可储存时间的长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。思考与交流化学电池一次电池二次电池燃料电池氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池铅蓄电池锌银蓄电池镍镉电池锂离子电池普通干电池碱性锌锰电池锌银纽扣电池

电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。

又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得再生，恢复工作能力，可多次重复使用。

是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称连续电池。一、一次电池——干电池(-)Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2,C(+)负极(Zn)：Zn–2e-=Zn2+正极(MnO2和C)：

2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：

Zn+2MnO2+2NH4Cl=2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2普通锌锰电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

和

H2O等1、普通锌锰电池碱性锌锰电池构造示意图碱性电池

负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)22、碱性锌锰电池：(-)Zn│KOH│MnO2(+)优缺点简析：只能使用一次，不能充电；价格较贵；比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。3、锌银电池—纽扣电池(-)Zn│KOH│Ag2O

(+)负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极(Ag2O)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag4、锂电池

锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：负极的反应：Li-e-=Li+正极的反应：Li++MnO2+e-=LiMnO2

电池总反应：Li+MnO2=LiMnO2二、二次电池

1、铅蓄电池

(-)Pb│H2SO4│PbO2(+)

负极：氧化反应Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：还原反应

PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4(s)+2H2O(l)总反应：

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)①放电过程②充电过程阴极(接电源负极)：还原反应

PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极(接电源正极)：氧化反应2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)充电过程总反应：

2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电放电铅蓄电池的优缺点简析：2、其它二次电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……三、燃料电池负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O1、氢氧燃料电池①(-)Pt│H2│H+│O2│Pt(+)②(-)Pt│H2│OH-│O2│Pt(+)负极(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出；③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。

缺点：附属设备较多、体积较大、

优点：能量转换率高、运行噪音低，清洁。

2、燃料电池的规律3、燃料电池与前几种电池的差别：①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。4、其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……减少污染节约资源废弃电池的回收利用刻不容缓书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。练习1、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，总反应式为：

Zn

s

＋2MnO2

s

＋2H2O

l

＝Zn

OH

2

s

＋2MnOOH

s

下列说法错误的是（）A

电池工作时，锌失去电子B

电池正极电极反应式为：

2MnO2

s

＋H2O

l

＋2e

＝2MnOOH

s

＋2OH

aq

C

电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D

外电路中每通过0

2mol电子，锌的质量理论上减小6

5gC练习2、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：________________________此时电池内总的反应式：________________________KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2Ob极：2O2+4H2O+8e-=8OH-；/u/5048582774jbh79lcf很早了。”裳儿的妩媚底下，有冷冷的坚毅，“只因有苏家在，孙女才能从地狱超生，孙女绝不能让苏家倒下。五哥那里，请爷爷允许孙女亲自追踪，将他与嘉颜揪回来！”苏小横却问：“为何要揪他们回来？”第九十八章卖身进京纵强贼（4）“他们犯的错大了！”裳儿瞪大眼睛，“爷爷难道要放过他们？”“他们犯了何错？”苏小横又问。裳儿若有胡子，一定把胡子吹起来，好配合她的瞪眼。没好气的瞪了苏小横一眼，她也只好详细数落道：“五哥头一件，不该偷听家里机密，盗走我本可带进宫作信物结交四皇子的玉坠，还陷害宝音，以至宝音受死。第二件，不该勒索本家财物。第三件，不该在虫局中设暗盘，明盘上输得一塌糊涂，暗盘里却押对手赢，把满城看好五哥押的彩注全卷去了。这还是他逃后，爷爷才查出来的呢！要是被人知道，苏家在锦城都不必混了。此三件都是嘉颜与五哥同罪，再加上悖主。第四件，”抬了抬头，“也是为五哥逃跑，还带人逃跑，令得苏家家声大大有损，近则伤及四姐姐婚事，远则伤及诗姐姐在宫中脸面，甚至我入宫的事也有影响，这还不够可恶？”“玉坠，他已经送回来，我已经给你了。”苏小横道，“人死不可复生，失去的脸面，柯儿回来也不能挽回。揪他回来，无非逼他吐出大笔钱来。”裳儿叽咕：“那么大笔钱，还不重要？”“他拿着钱去做什么呢？”苏小横耐心引导。“逃亡啊！”裳儿道，“外头哪儿不要花钱？腰包鼓鼓才好玩哪！”“换你，你会放弃苏家五少爷的身份，带这笔钱逃去外头？”苏小横问。裳儿呆了呆：“不会。那笔钱，玩一程是够多了，换一生却还太少。苏家五少爷，庶出，到底是五少爷。反出去，还要担心家里追他，东躲西藏，就靠那点钱开销，过几年怎么办……哎呀！”苏小横等着。“他那笔钱，不是为了玩乐，而是作本钱的！”裳儿恍然大悟。苏小横微笑了。“水上把五万两银子运走时，也有人说船上的人好像是私盐贩子。”裳儿猜测，“难道事实上，就是私盐贩子？五哥根本同私盐贩子有勾结，卷了钱，就投他们去了？”私盐贩子，同强盗也不差什么，甚至比一般的