化学电源4.2解读.ppt

用途广泛的电池 * * 组成原电池的条件 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 电极材料均插入电解质溶液中 两极相连形成闭合电路 一个自发进行的氧化还原反应 正负极的判断 正极从外电路得到电子 还原反应 还原性较弱的金属 正极 负极向外电路提供电子 氧化反应 还原性较强的金属 负极 电子流动方向 反应类型 电极材料 电极 ［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池？其中有哪些属于化学电池?你知道电池的其它应用吗？ 电池 化学电池 太阳能电池 原子能电池 将化学能转换成电能的装置 将太阳能转换成电能的装置 将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热电转换器转变为电能的装置 用途广泛的电池 用于汽车的铅蓄电池和燃料电池 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 小型高性能燃料电池 阅读教材P74页并回答问题： 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，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，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。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池 铅蓄电池 锌银蓄电池 镍镉电池 锂离子电池 普通干电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 电池中的反应物质消耗到一定程度，就不能再次利用。 又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用。 是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称连续电池。 二、一次电池 普通锌锰电池 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 1、普通干电池 负极 正极 电池反应： 氢氧化氧锰 （Zn）：Zn – 2e- = Zn2+ （C）： 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 2MnO2+2NH4++2e- =2MnOOH+2NH3 Zn＋2MnO2+2NH4Cl =2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2 2、碱性锌-锰电池 电解质： KOH 负极： (Zn) Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极： (C) 2MnO2+ 2H2O+ 2e- = 2MnOOH+2OH- 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。 电池反应： Zn+ 2MnO2+ 2H2O = 2MnOOH+ Zn(OH)2 碱性电池 3、银锌钮扣电池 正极：Ag2O + H2O+ 2e- = 2Ag+2OH－ 负极：Zn +2OH－-2e- = ZnO+H2O 总反应： Zn+ Ag2O = ZnO+ 2Ag 三、二次电池 1、铅蓄电池 放电过程总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb + SO42- -2e- =PbSO4 正极： PbO2 + 4H++SO42-+2e- =PbSO4 +2H2O 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。 ②充电过程 PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 还原反应 阴极： 阳极： PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42- 氧化反应 接电源负极 接电源正极 充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电 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…… 四、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。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……） 氢氧燃料电池 酸性电解质： 碱性电解质 负极: 2H2- 4e-+ 4OH- = 4H2O 正极: O2+ 2H2O+ 4e- = 4OH- 总反应: 2H2+ O