发展中的化学电源.pptVIP

化学能与电能（第二课时） 高级中学 洪波 1、干电池 干电池是一种伏打电池,利用某种吸收剂(如木屑或明胶)使内含物成为不会外溢的糊状。常用作手电筒照明、收音机等的电源。 （1）锌锰干电池的结构特点 Ｐ42 学与问： 注意：使用完毕要及时从用电器中取出、不可久置、应保存在阴凉干燥处． （2）碱性干电池 碱性电池是个人音响、照相机等地首选电源。 2、充电电池 （1）铅蓄电池 用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还广泛用于国防、生产、生活等领域。 （3）锂离子电池 （3） 镍镉电池 3、燃料电池——高效、环境友好的化学电池 氢氧燃料电池 布置作业： 倡导学生自觉组织在校园内设置废旧电池回收箱，定时回收废旧电池。教材P45页3、5、6、7 * * 复习：原电池原理： 1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。 原电池的雏形 理论解释 ：生物电观点 伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打电堆模型。 伏打电池是 实用电池的开端。 电池的广泛应用 酸性锌锰干电池是最早进入市场的实用电池 （1）普通锌锰干电池 电池多种多样，其实质和原理是都是通过氧化还原反应将化学能转变成电能。 负极（锌筒）： 正极（石墨）： 总反应： 电极反应： Zn -2e￣ = Zn2+ 2NH4 + + 2e￣ = 2NH3 ↑ + H2 ↑ Zn + 2NH4 + =Zn2+ + +2NH3 ↑+ H2 ↑ 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 碱性锌锰电池：电解液由NH4Cl换为KOH． 碱性电池 电解液: 中性NH4Cl→碱性KOH（离子导电性更好） 负极：锌片→锌粉（反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高） 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 （3）纽扣电池 （Ag-Zn电池） 总反应： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag 用途：电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等 1、充电电池：氧化还原反应在充电时可以逆向进行。 2、充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。 手机专用电池 摄像机专用电池 笔记本电脑专用电池 化学能 放电 充电 电能 铅蓄电池：最早使用的充电电池。 特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再次充电使用。 铅蓄电池工作原理 原电池反应：PbO2 + 2H2SO4 + Pb = 2PbSO4 + 2H2O 锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。 特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。 用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、心脏起搏器等低功耗电器的主流。 笔记本电脑专用电池 总反应： Li＋ MnO2＝ LiMnO2 特点：体积小，便于携带。可重复使用500 次以上。寿命比铅蓄电池长。 镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。 H2+NiO(OH)2 Ni(OH)2+H2O 放电 充电 镍 镉 电 池 电极反应：（KOH为电解液） 用途：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、 电动剃须刀等。 2NiO(OH) + 2H2O + Cd 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放电 充电 电池中含有大量的重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一节纽扣电池能污染60万升水；一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，渗出的重金属物质就会渗透土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物等，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康，有的还能致癌。所以我们不要乱扔电池，要及时回收。 废旧电池的回收利用 它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极， 活性炭电极等。 (例如：CH3OH和O2的燃料电池，CH4和O2的燃料电池) 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。 小型高性能燃料电池 正负极材料 正极：通氧气（氧化剂） 负极：通氢气（燃料） 电解质：H2SO4溶液/NaOH溶液/Na2SO4溶液 电极：使用铂电极或者多孔性碳 KOH溶液 H2 O2 H2O a b 练习：1969年美国“阿波罗11号”登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。 1、a是 极， b是 极 2、外电