化学电源ppt解读.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 阅读课文P73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 1、干电池（锌锰电池） 负极：Zn – 2e- == Zn2+ 正极： 2NH4+ +2MnO2 + 2e- == 2NH3 + Mn2O3 + H2O 总反应： Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3 +Mn2O3 + H2O 正极：MnO2 负极：Zn 电解质：NH4Cl 一、一次电池 正负极材料 正极：MnO2 负极：Zn 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 2、碱性锌锰电池 总反应： Zn + 2MnO2 + 2H2O =2MnOOH＋Zn(OH)2 3、优缺点 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 （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 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) + 4H+(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： 放电 充电 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…… 三、燃料电池 氢氧燃料电池，烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池…… 酸性氢氧燃料电池 1、正负极材料 正极室：通氧气 负极室：通氢气 电解质：H2SO4溶液 （氧化