高考化学复习化学电源-锂离子电池.ppt

1、化学电源,1780年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验： 实验1: 用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中，再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生抽搐。 实验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里，当解剖刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。 他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的“生物电”是导致抽搐的原因。1791年，伽伐尼发表了论肌肉中的生物电论文，引起广泛关注。,科学史话,伏打与电池的发明,善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？实验如下： 实验1:将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触，蛙腿抽搐。 实验2:将青蛙腿放

2、在木盘里，用解剖刀去接触，蛙腿不动。 经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所谓特殊的“动物电”是不存在的。,联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢？,伏特经过反复实验，终于发明了被后人称做“伏特电堆”的电池，这就是在铜板和锌板中间夹上卡纸和用盐水浸过的布片，一层一层堆起来的蓄电池。这种电池，今天仍然在使用着,为了纪念他的贡献，人们把电压的计量单位叫做伏特，简称伏，符号V。比如我们手电筒里的电池的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是220伏

3、特。,眉山网站建设 眉山卫浴 代发外链 网赚教程 PPTV破解版 ,化学电池,利用原电池原理制造的供电装置,分类,一次电池不可充电电池如：干电池 二次电池充电电池如：蓄电池 燃料电池,干电池,1.一次电池（如干电池）,一、干电池,总方程式：Zn + 2NH4+ +2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + H2O +Mn2O3 负极（锌筒） ：Zn 2e- = Zn2+ 正极（石墨） ：2MnO2+2NH4+ +2e- = 2NH3 +H2O +Mn2O3,实用电池特点：电流稳定； 电压高；安全；便于携带； 用于特殊用途；易回收；污染少。,干电池,1、最早使用的化学电池是锌锰电池，也是最普通的

4、干电池。,2、是一种一次性电池，放完电以后不能再使用，也就是内部发生的氧化还原反应是不可逆反应。,3、缺点：电池在使用的过程中，锌会逐渐融解，最后内部糊状电解质会泄漏出来，使得电器被腐蚀。为了防止泄漏电解质，外壳用金属筒或者塑料筒。,使用时请注意：,注意：使用完毕要及时从用电器中取出、不可久置、应保存在阴凉干燥处,眉山网站建设 眉山卫浴 代发外链 网赚教程 PPTV破解版 ,资 料： 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。电极反应如下： 锌：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O 氧化银：Ag2O+H2

5、O+2e-=2Ag+2OH-,锌是 极，发生 反应； 氧化银是 极，发生 反应。 总反应为： .,负,氧 化,正,还 原,Zn+Ag2O= ZnO+2Ag,优点：体积小， 适用于电子表和电子计算器,蓄电池,2：铅蓄电池（充电电池）,二、充电电池铅蓄电池,1、电极材料及原料 2、电解质溶液 3、电极反应式：,正极：PbO2 负极：Pb,H2SO4溶液,负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4,正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O,优点：电压稳定；使用方便、安全、可靠；循环使用。,二次电池,镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留

6、性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。它以Cd为负极，NiO(OH)为正极， KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对 讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。 镍氢充电电池:无污染,锂电池,它是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。因锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。,电池的不合理使用对环境的危害！,有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水无法饮用，相当于一个人一生的饮水量。,电 池 回 收变 废 为 宝功 在 当 代利 在 千 秋,

7、堆积如山的废旧电池， 时刻威胁我们的环境,废旧电池进电池回收站,17,3.燃料电池,常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。,燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。 目前燃料电池的能量转化率近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池没有噪声及硫、氮氧化物等废气污染；燃料电池发明于19世纪30年代末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入实用阶段。,燃料电池,新型绿色环保燃料电池车,优点： 效率高 无污染 装置可持续使用,燃料电池不是把还原剂、氧化

8、剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时不断从外界输入氧化剂和还原剂，同时将电极反应产物不断排出电池。它是把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。,氢氧燃料电池,燃料电池,总反应方程式 ： 2H2O22H2O *不写条件,1.氢氧燃料电池 (1)碱性介质,正负两极都是铂电极或活性炭电极，有催化性能,电解液一般为40%的KOH溶液,2H2 + 4OH-4e- 4H2O,正极：O2+2H2O+4e- 4OH-,2H2 + O2 2H2O,电池总反应式：,负极：,有水生成. 电解质溶液的PH将变小,（2）酸性介质 正负两极仍是铂电极或活性炭电极，有催化性能 电解液为H2SO4等时, 负极：2H2 -4e- =4H+ 正极：O2+4H+4e- =2H2O 总反应式： 2H2+O2 =2H2O,有水生成.电解质溶液的PH将增大,氢氧燃料电池电极反应,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,2其他燃料电池： 甲烷燃料电池: 该电池用金属