化学电源+高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1+

化学电源是哪一类呢?哪种更好？一、电源分类与判断1、电源优劣判断2、电池分类1、普通锌锰电池（一）干电池--一次电池Zn－2e-＝Zn2＋

2MnO2+2NH4+＋2e-＝Mn2O3+2NH3↑＋H2O总：2MnO2+2NH4Cl＋Zn＝ZnCl2＋2NH3↑＋H2↑二、化学电池负：正：优点:制作简单、价格便宜缺点：使用寿命短、易泄露2、碱性锰电池（KOH）Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2正负优点:能量储存时间有所提高，不易泄露干电池构造如下图所示，电池总反应为Zn＋2NH4＋=Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑，下列说法正确的是(

)A．碳为电池的正极B．Zn电极上发生还原反应C．常见的锌锰干电池为二次电池D．负极上发生反应2NH4＋＋2e－=2NH3↑＋H2↑A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KOH溶液为电解液，电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O=Zn(OH)2＋2MnO(OH)，下列说法不正确的是(

)A．电池工作时，锌为负极B．电池的正极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO(OH)＋2OH－C．电池工作时，电解液中的OH－移向正极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC3、迷你型电池——纽扣电池Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2AgZn+2OH--2e-=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-正极——Ag2O负极——Zn电解质——KOH总：优点：电压高、稳定，低污染。用途：手表、相机等（1）负氧正还（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。（3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。注意：判断电解液酸碱性→标出变价元素的化合价→根据化合价升降确定正负极↓←书写负极正极=总-负极原电池电极反应式的书写步骤：（二）二次电池二次电池又叫充电电池（蓄电池），可逆、循环1、铅蓄电池PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4↓+2H2O负极—Pb电解质—H2SO4溶液正极—PbO2Pb-2e-+SO42-=PbSO4↓放电充电PbO2＋Pb＋H2SO42PbSO4+2H2O放电充电阴极(接电源负极)阳极(接电源正极)PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-

PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+4H++SO42-

还原反应氧化反应氧化反应

还原反应2、银锌蓄电池放电充电Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2广泛用作各种电子仪器负极：正极：正极—Ag2O和石墨，负极—锌汞合金，电解质KOH溶液放电充电Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-阴极阳极Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-2Ag-2e-+2OH-=Ag2O+H2O电解质：KOH溶液负极正极3、镉镍电池Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2

放电充电Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)22NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-放电充电阴极阳极Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2O铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2

下列有关该电池的说法不正确的是（）A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2OC镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……4、其它二次电池Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为

，发生的电极反应为

(2)电池正极发生的电极反应为

(3)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是

LiLi-e-=Li+2SOCl2+4e-=4Cl—＋S＋SO2Li与水和氧气反应（三）燃料电池①原理：将燃料和氧化剂(如:O2)反应所放出的化学能转化为电能。②反应物不储存在电池内部，外加提供燃料和氧化剂。③两极材料：惰性材料，只具导电性。④两极判断：负极：通入燃料气的一极正极：通入O2或空气的一极⑤导电介质：可以是电解质溶液，也可以是新型的导离子介质。⑥高效、环境友好。（-）Pt(H2)|H2SO4|Pt(O2)（+）（1）酸性氢氧燃料电池：1、氢氧燃料电池负：2H2-4e-＝4H+

正：O2+4e-+4H+＝2H2O总：2H2+O2＝2H2OH2SO4燃料电池电极反应式的写法：总→正→负溶液中不存在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-。(2)碱性(中性)氢氧燃料电池2H2+4OH--4e=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-总：2H2+O2=2H2O（-）Ni（多孔）▏KOH（溶液）▏NiO2

(+）KOH正：负：（12·四川）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋。下列有关说法正确的是（）A.检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B.若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O=4OH－C（3）甲烷燃料电池：H2SO4或KOH溶液CH4O2H2Oab①酸性介质：CH4+2O2＝CO2+2H2O总：正：2O2+8e-+8H+＝4H2OCH4-8e-+2H2O＝8H++CO2负：②碱性介质：总：CH4+2O2+2OH-＝CO32-+3H2O正：负：2O2+8e-+

4H2O

＝8OH-

CH4+10OH-−8e-＝CO32-+7H2O＋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)熔融碳酸盐介质：O2+H2+

CO＝H2O+CO2

总：正：O2

+2CO2+4e-＝2CO32-H2+CO+2CO32--4e-＝H2O+3CO2负：（15·江苏）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是

（

）A.反应CH4+H2O=H2+CO每消耗1molCH4

转移12mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e=2H2OC.电池工作时，CO32-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为：O2

+2CO2+4e-＝2CO32-D（5）能传导O2-的固体介质：2H2+O2=2H2O总：正：负：O2

+4e-＝2O2-2H2-4e-＝4H+

小结：燃料电池电极反应的写法O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-O2+4e-=2O2-O2+2CO2+4e-=2CO32-（17·全国3）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是()A．电池工作时，正极可发生反应：

2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多D2、燃料电池结构特征及应用用途：宇宙飞船，应用前景广阔优点：能量转化率高，可持续使用，对环境友好负极—燃料（H2COCH4C2H6