化学能与电能2.ppt

1、第二节 化学能与电能第二课时 发展中的化学电源,第二章 化学反应与能量,干电池（锌锰电池） 使用最早的化学电池， 属于一次性电池。,二、发展中的化学电源,：Zn-2e- = Zn 2+,：2NH4+ +2e- = 2NH3+ H2,：Zn+2NH4+=Zn 2+2NH3+H2,2NH4+2MnO2 + 2e=2NH3+Mn2O3+H2O,Zn+2NH4+2MnO2= Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O,（锌筒）,（石墨）,总反应,1.干电池（锌锰电池） 使用最早的化学电池， 属于一次性电池。,讨论 干电池用久后会有什么现象？试解释出现这种现象的原因。,应用 广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩

2、具、袖珍电视机等。,（1）铅蓄电池 最早使用的充电电池,正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。,2.充电电池（又称二次电池，能够重复）,（1）铅蓄电池,2.充电电池（又称二次电池，能够重复）,Pb+ SO42- -2e- = PbSO4,PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O,Pb,PbO2,升高,铅蓄电池充电和放电的总反应式：,（2）镍镉充电电池： 它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，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

3、，但有毒，废旧电池要回收处理，防止污染环境。,写出电极反应式,负极(Cd),正极( NiO（OH) ),Cd - 2e- + 2OH- = Cd(OH)2,2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,例1：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应： 下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是（ ） A放电时，Fe是负极，NiO2是正极 B蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中C蓄电池的电极可以浸入KOH溶液中 D放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动,BD,3、氢氧燃料电池,KOH,2H2+4OH-4e-=4H2O,

4、O2+2H2O+4e-=4OH-,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。 电解质溶液为KOH溶液,总反应:O2+2H2 =2H2O,氢 氧 燃 料 电 池,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,（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。,原电池电极反应式的书写注意事项：

5、,（1）负氧正还。要将总电池反应拆开，找出氧化反应物质对（还原剂氧化产物）和还原反应物质对（氧化剂还原产物）分别作为负极和正极反应方程式。,（3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。,用锂作负极的电池统锂电池。在锂电池中不能使用电解质水溶液(为什么?)。迄今已陆续发明了不少品种的锂电池，其中最著名的是锂碘电池。这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I-。使用寿命长达10年，并有可能达14年，且对人体无不良影响。,4、锂电池,锂电“是锂离子电池的俗称，它是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料，如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物，如LiMn2O4。电解质是含

6、锂盐的有机溶液。通常锂离子电池并不含金属锂,几款新型电池简介,万兆世纪科技实验中心于近日推出了国内首款笔记本智能外设万兆移动笔记本电池。该产品作为国内首款笔记本专用智能电池，引起了业界的广泛关注。,几款新型电池简介,英国Intelligent Energy公司日前宣布正在考虑上市燃料电池摩托车“ENV（Emissions Neutral ehicle）”。目前正以2006年上市为目标、与摩托车生产厂商进行谈判。预计价格在6000美元（约合人民币4.9万元）左右，如果产量大的话，还可以更便宜。,ENV配备该公司可拆卸小型燃料电池组“Core”，补充一次氢燃料可持续行驶4个小时。最大时速为80km

7、/h。Core通过鞋盒大小的小型制氢器来补充氢燃料。从摩托车上拆下后，还可在ATV（全地形车）及摩托艇等行驶工具上使用。,几款新型电池简介,TOM科技讯 本周科学家宣布研制出一种新型电池，这种电池以核原料的放射性聚变为基础，所产生的能量是同类型电池的10倍，且可以使用10年以上而无其他费用。,几款新型电池简介,用外观好像火药一样的“神奇黑土”锰酸锂做成的大容量电池，装在改造过的“大公共”上，一口气就能跑上220公里，而其每公里只需耗电0.68度,几款新型电池简介,一款NISSAN X-TRAIL燃料电池车许多媒体和观众驻足。 该车配备了高能量紧凑型锂电池组。通过其独有的高功率电机，可产生高达8

8、5千瓦的功率，最高时速可达每小时145公里，驾驶里程则超过350公里。这辆车的展出，不仅给NISSAN X-TRAIL(奇骏)迷们带来一个大大惊喜，更让环保人士们欣喜不已，预示着未来的汽车能源将朝着清洁、高效、安全的方向发展。,几款新型电池简介,海水电池,4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,思考指出该电池的正、负极材料、写出正、负极反应式和总反应式。,（Al）：4Al-12e- = 4Al3+,（石墨）3O2+6H2O+12e = 12OH,1991年我国首创的以铝空气海水组成的新型电池，可用于航标灯中。,钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，