高一化学化学电源1

化学电源 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 原子能电池 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 用途广泛的电池 用于汽车的铅蓄电池和燃料电池 化学电池 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 电池发明的小故事 1791年他在解剖时在实验室将悬有去了皮的青蛙腿的铜钩挂在铁架台上 发现蛙腿会有肌肉抽搐的现象 伽伏尼认为动物的组织会产生电流 而金属是传递电流的导体 他从独特的角度认为电流是由两种不同的金属产生的 经过一系列的实验 终于在1800年成功研制了世界上第一个能产生稳定电流的电池 见下图 意大利生物学家伽伏尼 法国物理学家 化学家伏特 化学电池分类 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在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生 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 干电池 电池中的电解质溶液制成胶体 不流动 故称干电池 铅蓄电池 锌银蓄电池 镍镉电池 锂离子电池 氢气 甲醇 天然气 煤气与氧气组成燃料电池 如 普通锌锰电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 一 化学电池 小型高性能燃料电池 化学电池优点 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 易维护 可在各种环境下工作 判断电池优劣的标准 比能量 符号 A h kg A h L 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 比功率 符号是W kg W L 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 3 电池的储存时间的长短 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 二 一次电池 普通锌锰电池 碱性电池 干电池 负极 正极 电池反应 氢氧化氧锰 Zn Zn 2e Zn2 MnO2和C 本节要求会判断电池的正负极 不要求写电极反应式 碱性锌 锰干电池 负极 正极 电池反应 电解质 KOH Zn MnO2 Zn 2OH 2e Zn OH 2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH Zn 2MnO2 2H2O 2MnOOH Zn OH 2 思考 该电池的正负极材料和电解质 三 二次电池 铅蓄电池 放电时总反应 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 负极 Pb 2e SO42 PbSO4 正极 PbO2 2e 4H SO42 PbSO4 2H2O 负极 正极 电解质 H2SO 溶液 Pb PbO2 阅读 P75 76 1 了解铅蓄电池充电时的电极反应 2 了解铅蓄电池优缺点 四 燃料电池 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池 氢氧燃料电池 酸性电解质 碱性电解质负极 2H2 4e 4OH 4H2O正极 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 2H2 O2 2H2O 负极 2H2 4e 4H 正极 O2 4H 4e 2H2O 总反应 2H2 O2 2H2O 阅读 P76 77了解燃料电池的优点 燃料电池的规律 燃料做负极 助燃剂氧气为正极 电极材料一般不参加化学反应 只起传导电子的作用 能量转化率高 超过80 普通的只有30 有利于节约能源 燃料电池与前几种电池的差别 氧化剂与还原剂在工作时不断补充 反应产物不断排出 化学电池的组成 电极材料电极上发生反应的物质