化学电源(上课用)研讨.ppt

第二节 化学电源 形形色色的电池 A Cu Zn 稀H2SO4 KOH溶液 CH4 O2 H2O a极 b极 用途广泛的电池 用于汽车的铅蓄电池和燃料电池 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 阅读课文P74页并回答系列问题： 1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？ 2、判断电池的优劣标准主要是什么？ 3、目前化学电池主要分哪几大类？ 能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、易于维护、并可在各种环境下工作 单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小；输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短 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 锌银蓄电池 普通干电池 锌银纽扣电池 一、一次电池 锌锰电池、锌银电池、锂电池…… 1、正负极材料 碱性锌锰电池 正极：MnO2 负极：Zn 2、工作机制 负极： Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 氢氧化氧锰 碱性锌锰电池构造示意图 氧化反应 还原反应 电解质：KOH 总反应： Zn + 2MnO2 + 2H2O =2MnOOH＋Zn(OH)2 3、优缺点简析 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 其它一次电池 锌银电池、锂电池…… 锌银电池（纽扣电池） 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 负极：Zn +2OH－ —2e- =ZnO+H2O 总反应： Zn+Ag2O=ZnO+2Ag 二、二次电池 铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池…… 铅蓄电池 1、正负极材料 正极：PbO2 负极：Pb 2、工作机制 电解质：H2SO4溶液 铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程 放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s) 正极： PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =2PbSO4 (s) +2H2O(l) 氧化反应 还原反应 负极： ①放电过程 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) ①充电过程 PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 还原反应 阴极： 阳极： 2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反应 接电源负极 接电源正极 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 铅蓄电池的充放电过程： 充电 放电 3、优缺点简析 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…… （2004年江苏高考）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流总反应式为： Zn?s?＋2MnO2?s?＋H2O?l?＝Zn?OH?2?s?＋Mn2O3?s? 下列说法错误的是 A? 电池工作时，锌失去电子 B? 电池正极电极反应式为： 2MnO2?s?＋H2O?l?＋2e?＝Mn2O3?s?＋2OH??aq? C? 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D? 外电路中每通过0?2 mol电子，锌的质量理论上减小6?5 g 答案：C 氢氧燃料电池 新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池 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