化学电源-完整版课件

第二节化学电源第二课时形形色色的电池化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池锂离子电池银锌蓄电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池化学电池的分类

优点具有

高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。判断电池优劣的主要标准(1)比能量：即单位质量和单位体积所能输出电能的多少，单位“(W·h)/kg”或“(W·h)/L”。(2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位“W/kg”或“W/L”。(3)电池

的长短。能量转化率可储存时间1、碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：Zn+2OH--2e-

=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

和H2O等正极：Ag2O+H2O+

2e-=2Ag+2OH－负极：Zn+2OH－-2e-=Zn(OH)2

总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流和连续放电电解液：KOH

银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成的活性材料，另一端填充锌汞合金组成的活性材料。

2、银锌电池1、铅蓄电池是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+SO42--2e-=PbSO4

正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O

氧化反应

还原反应负极：①放电过程（是原电池反应，化学能转化为电能）铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电②充电过程（是电解池反应，电能转化为化学能）PbSO4+2e-=Pb+SO42-

还原反应阴极：阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉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……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。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……）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==2H2O1．一般电极反应式的书写书写电极反应式应注意以下几点：2．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）；1．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．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－；研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物B[解析]分析元素化合价变化，推知“水电池”中Ag失去电子，作负极，电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl，AgCl应为氧化产物；MnO2得到电子作正极，根据得失电子守恒，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子；原电池工作过程中，阳离子(Na＋)应向正极运动。下列化学电源属于绿色电池的是 (

)A．干电池

B．镍镉电池C．锌锰电池

D．氢氧燃料电池D解析：干电池、镍镉电池、锌锰电池都含有一些毒性很强的重金属，会给土壤、水源造成严重的污染，并通过食物链给人体健康造成威胁和危害。科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电，电池的负极反应式为

。分析：该燃料电池中H2失去电子，产生H＋，因此通H2的电极为负极，由于该电池用H3PO4作电解质，故负极反应式为H2－2e－===2H＋。H2－2e－===2H＋科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池的说法不正确的是(

)A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极

B．该电池的总反应是：C3H8＋5O2===3CO2＋4H2OC．电路中每通过5mol电子，约有5.6L标准状况下的丙烷

被完全氧化

D．通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：C3H8－20e－＋10O2－===3CO2＋4H2OA[解析]

该燃料电池的化学反应原理是：C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O，B正确；放电过程中通入丙烷的电极为负极：C3H8－20e－＋10O2－===3CO2＋4H2O，C正确；通入O2的电极为正极：O2＋4e－===2O2－，产生的O2－将向负极移动，A项错。熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工