化学电源(上课)要点.ppt

化学电源 Chemical Power Source Z 资*源%库 资*源%库 资*源%库 $来源： 资*源%库 $来源： WWW. 资*源%库 $来源： Z 资*源%库 资*源%库 $来源： $来源： 一次电池：普通干电池 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 负极 正极 电池反应： 氢氧化氧锰 （Zn）：Zn – 2e- = Zn2+ （MnO2和C）： 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 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 单位质量的电极材料放出电能的大小 碱性电池 可充电电池也称为____电池， 可以反复_____电和_____电， 是电池发展的一个重要方向。 二次 放 充 铅蓄电池 锂电池 铅蓄电池 铅蓄电池 铅蓄电池可放电也可以充电，一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄漏）；设有多层电极板，其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属铅，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均浸入到硫酸溶液中。 铅蓄电池 用途： 优点： 主要缺点： 电动自行车、汽车、发电站等都要用到它 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 铅蓄电池 负极： 正极： 电池反应： PbO2 + Pb +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O PbO2 + 4H++ SO42- + 2e- =PbSO4 + 2H2O Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 ①放电过程 当放电进行时，硫酸溶液的的浓度将不断降低，当溶液的密度 降到1.18g/ml 时应停止使用进行充电，充电时为电解池， 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 议一议 1.如何给可充电电池充放电？其充放电过程的区别与联系是什么？ 答案 答案　(1)可充电电池充放电时电池的接法： 联系：电池充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生反应的逆过程。 解析答案 解析　由题给电极反应可以看出H2SO4不断被消耗，故pH不断增大，所以B错，D对； 由Pb元素化合价的变化，可以看出Pb是负极，所以A不正确； 答案　D （ 碱性可充电电池及简易充电座） 碱性蓄电池 碱性蓄电池  这类电池一般寿命比铅酸蓄电池长很多，且拾携带很方便。??Ni-Cd电池：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2??? Ni-Fe电池：Fe + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Fe(OH)2????????????????????????????????????? 锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。 使用锂电源的手机与手提电脑 微型锂电池 常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池，一般用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液为溶有四氯化铝锂（LiAlCl4 ）的亚硫酸氯（SOCl2 ）。电池的总反应式如下：8Li + 3SOCl2 ====== 6LiCl + Li2SO3 + 2S? 这种电池的容量大，电压稳定，能在-56.70C--- +71.10C的大范围温差内正常工作 日本产海水电池 以海水电池为能源的航海标志灯 海水电池 海水电池 1991年，我国科学家首创以铝---空气---海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 其电极反应式如下：负极：4Al – 12e- === 4Al3+正极：3O2 + 6H2O + 12e- === 12OH-总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O === 4Al(OH)