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同课异构课件1:4.2化学电源88888888888888888888888概要
第4章 电化学基础 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 在日常生活和学习中,你用过哪些电池,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能转换器转变为电能的装置 1、概念: 将化学能变成电能的装置 2、分类: ①一次电池又称不可充电电池——干电池 ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池——氢氧燃料电池 化学电池 3、化学电池优点 (1)能量转换效率高,供能稳定可靠。 (2)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。 (3)易维护,可在各种环境下工作。 4、判断电池优劣的标准 (1)比能量 [符号(A·h/kg),(A·h/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 (2)比功率 [符号是W/kg,W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 (3)电池的储存时间的长短 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。 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 普通干电池 优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短,电压下降快。 一次电池 普通锌锰干电池:活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2 和炭黑。电极反应式: 负 极:Zn - 2e-= Zn2+ 正 极:2NH4+ + 2e-+2MnO2= Mn2O3+ 2NH3↑+ H2O 总反应:Zn + 2NH4+ +2MnO2= Zn2+ +Mn2O3+ 2NH3↑+ H2O 碱性锌-锰干电池 电解质: KOH 负极: ——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极: ——MnO2 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 一次电池 银锌电池 总反应式: Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2 电极反应式: 负极: Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 正极: Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 电解液: KOH溶液 这种电池比能量大、电压稳定,储存时间长,适 宜小电流连续放电,常制成纽扣式电池,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。 锂电池 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2):8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极: ;正极: 。 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。 8Li-8e-=8Li+ 3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S 二次电池 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 铅蓄电池 负极 正极 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、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、银锌电池、锂电池、
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