《高中化学复习第二节化学电源》.pptVIP

第二节 化学电源 1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。 2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。 在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其他应用吗？ 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换为电能的 装置 普通锌锰电池 碱性电池 镍 镉 电 池 小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池 化学电池的分类 一次电池：活性物质消耗到一定程度，就不能使用，其电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池，如锌锰电池； 二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，又叫充电电池或蓄电池，如铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电池、锌银电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池； 燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池，如氢氧燃料电池。 ①能量转化率较高； ②供能稳定可靠； ③可以制成各种形状和大小、不同容量的电池及电池组； ④使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。 电池的优点 衡量电池优劣的指标 比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少， 单位：(W·h)/kg,(W·h)/L 比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小， 单位：W/kg,W/L 储存时间：电池的可储存时间的长短　 一、一次电池 1.碱性锌锰电池 放电之后不能充电(内部的氧化还原反应不可逆) 碱性锌锰电池 （1）普通锌锰电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊，做电 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 锌锰电池工作原理 （2）碱性锌锰电池：活性物质为KOH和淀粉糊，做电解 质，还填有MnO2和炭黑。电极反应式： 负 极：Zn-2e-+2OH- ====Zn(OH)2 正 极：2MnO2+2e-+2H2O====2MnOOH+2OH- 总反应：Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2 2.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，常制成纽扣式微型电池，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。 3.锂电池 （-）Li（S） LiI（晶片） I2(+） 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、 宽工作温度、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、二次电池 化学能 电能 放电 充电 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- ====PbSO4(s)+2H2O(l) 氧化反应 还原反应 负极： 放电过程 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 铅蓄电池工作原理 充电过程 PbSO4 (s) +2e-====Pb(s) + SO42-(aq) 还原反应 阴极 阳极 PbSO4(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： 2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 放电 充电 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 其他二次电池 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