第二课时发展中的化学电源全解

第二课时发展中的化学电源全解第一页，共32页。发展中的化学电源化学能与电能（二）第一页第二页，共32页。1、干电池锌锰干电池是最早进入市场的实用电池（1）普通锌锰干电池优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。第二页第三页，共32页。锌锰电池电极反应：负极：正极：Zn–2e-==Zn2+2NH4++2e-==2NH3+H2总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2第三页第四页，共32页。

锌-锰干电池在使用过程中，锌会逐渐溶解，锌外壳变薄，最后内部的糊状电解质泄露出来，对电器腐蚀。P42【思考与交流】为什么锌锰干电池放置过久会失效？第四页第五页，共32页。（2）碱性干电池碱性电池是个人音响、照相机等地首选电源。碱性电池

电解液:酸性NH4Cl→碱性KOH（离子导电性更好）负极：锌片→锌粉（反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高）优点：能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电第五页第六页，共32页。1．下列有关电池叙述正确的是A．水果电池是高效环保的家用电池B．锌锰干电池是一种常用的二次电池C．锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极D．锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄D第六页第七页，共32页。2.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份额，这类电池广泛地应用于各种小型用电器(如照相机.收音机等)中。有一种新型的锌锰电池就是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中正确的是()A.由于碱性物质的存在，这种电池的缺点是容易漏液失效B.这种电池较传统锌锰电池使用寿命长C.这种电池的电解质由传统的KOH改进为NH4ClD.这种电池的电解质由传统的NH4Cl

改进为KOHBD第七页第八页，共32页。3.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)，电极反应可简化为：Zn－2ｅ-＝Zn2+；2NH4+＋2e-＝2NH3↑＋H2↑

(NH3再用于结合Zn2+。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是()A、Zn为正极，碳为负极B、Zn为负极，碳为正极C、工作时电子由碳极经外电路流向Zn极D、电池工作时正极发生氧化反应B第八页第九页，共32页。2、充电电池2、充电电池：氧化还原反应在充电时可以逆向进行。1、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。手机专用电池摄像机专用电池笔记本电脑专用电池化学能放电充电电能第九页第十页，共32页。用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还广泛用于国防、生产、生活等领域。铅蓄电池：最早使用的充电电池。（1）铅蓄电池特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再次充电使用。第十页第十一页，共32页。铅蓄电池：放电时:正极材料是

负极材料是

，电解质是

。PbO2PbH2SO4负极：正极：总反应：Pb+SO42-—2e-＝PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电第十一页第十二页，共32页。②镍镉充电电池：负极：正极：电解质：优缺点：应用：CdNiO(OH)KOH具有残留性记忆，可重复使用500次以上，体积小；但镉有致癌作用,如不回收，会产生严重污染广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等镍镉电池镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。第十二页第十三页，共32页。锂离子电池锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、心脏起搏器等低功耗电器的主流。笔记本电脑专用电池第十三页第十四页，共32页。

锂电池（有机溶剂电解液）负极：2Li-2e—=2Li+正极：I2+2e—=2I—总反应：2Li+I2=2LiI

跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。发展中的电池第十四页第十五页，共32页。4.下列电池中不属于二次电池的是()A.碱性锌锰电池 B.铅蓄电池 C.镍镉电池 D.锂离子电池5.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞.镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极BA第十五页第十六页，共32页。6.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn+O2＝2ZnO，原料为锌粒.电解质和空气，则下列叙述正确的是(

)

A.锌为正极，空气进入负极反应

B.负极反应为Zn－2e-＝Zn2+

C.正极发生氧化反应

D.电解液肯定不是强酸BD第十六页第十七页，共32页。7.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（）A、Li是正极，电极反应为Li－e-=Li+B、Li是负极，电极反应为Li－e-=Li+C、Li是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2–D、Li是负极，电极反应为Li－2e-=Li2+B第十七页第十八页，共32页。

电池中含有大量的重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一节纽扣电池能污染60万升水；一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，渗出的重金属物质就会渗透土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物等，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康，有的还能致癌。所以我们不要乱扔电池，要及时回收。

废旧电池的回收利用第十八页第十九页，共32页。3、燃料电池——高效、环境友好的化学电池它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。(例如：H2和O2的燃料电池，CH4和O2的燃料电池)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。小型高性能燃料电池

第十九页第二十页，共32页。氢氧燃料电池工作原理：总反应：2H2

+

O2

=2H2O通入的气体在电极表面放电，电池只是作为一个反应器。与其它电池区别：反应物不是储存在电池内。用途：氢氧燃料电池目前已应用于航天、军事通讯、电视中继站等领域

第二十页第二十一页，共32页。

燃料电池H2O2负极H2：

H2-2e-=2H+

正极O2：O2+2H2O

+4e-=4OH-总反应：

O2+2H2

=2H2OH+OH-H2O第二十一页第二十二页，共32页。介质电池反应：

2H2+Ｏ２=2H2O

酸性（H2SO4）负极正极中性负极

正极碱性（KOH）负极正极2H2-4e-=4H+

O2

+4e-

+2H2O=4OH-2H2-4e-=4H+

O2

+4e-

+4H+

=4H2O2H2-4e-

+4OH-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-*氢氧燃料电池的电极反应一定要会判断：酸性有H+(肯定没OH-）；碱性有OH-(肯定没

H+

）第二十二页第二十三页，共32页。⑵甲烷氧气燃料电池该电池用铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气负极：正极：放电总反应式：CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O2O2+4H2O+8e—=8OH—CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O第二十三页第二十四页，共32页。9．下列化学电池不易造成环境污染的是A．氢氧燃料电池B．锌锰电池

C．镍镉电池D．铅蓄电池A10.阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反应为：2H2＋4OH-

→4H2O＋4e-，O2＋2H2O＋4e-

→4OH-。

在负极上发生反应的物质是

正极发生的是

.

(填氧化或还原)反应.H2

还原第二十四页第二十五页，共32页。KOH溶液H2O2H2Oab11：1969年美国“阿波罗11号”登月成功。飞船上使用的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。1、a是

极，

b是

极2、外电路电子流向：负正

a→b第二十五页第二十六页，共32页。12．氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2＋4OH-－4e-==4H2OO2＋2H2O＋4e-==4OH-下列说法错误的是A．氢气通入正极，氧气通入负极B．燃料电池的能量转化率不能达到100%C．供电时的总反应为：2H2＋O2====2H2OD．产物为无污染的水，属于环境友好电池A第二十六页第二十七页，共32页。13．（07年广东）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。电池负极反应为：

A.H2＋2OH－＝2H2O＋2e－

B.O2＋4H＋＋4e－＝2H2OC.H2＝2H＋＋2e－

D.O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C第二十七页第二十八页，共32页。⑶Al—空气—海水电池负极：正极：放电总反应式：4Al—12e—=4Al3+3O2+6H2O+12e—=12OH—4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3第二十八页第二十九页，共32页。14.已知空气-锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

石墨：O2+2H2O+4e-=4OH-

根据此判断，锌片是()。

A.负极，并被氧化B.负极，并被还原

C.正极，并被氧化D.正极，并被还原15.银锌电池广泛用作各种电子仪器的