發(fā)展中的化學電源(1)

1、發(fā)展中的化學電源發(fā)展中的化學電源北京四中北京四中 田軍田軍負極板負極板正極板正極板外電路外電路負極負極(失失e-)正極正極(得得e-)還原劑還原劑氧化劑氧化劑還原劑還原劑氧化劑氧化劑 (直接轉(zhuǎn)移直接轉(zhuǎn)移)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,反應(yīng)過程電子守恒。反應(yīng)過程電子守恒?；瘜W能化學能 電能電能化學能化學能 熱能光能等熱能光能等快快慢慢鋰離子電池鋰離子電池 鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池紐扣電池紐扣電池普通電池普通電池意大利解剖學家和醫(yī)學教授意大利解剖學家和醫(yī)學教授 伽伐尼伽伐尼意大利物理學家意大利物理學家 伏伏 打打伏伏打打電電堆堆法拉第環(huán)法拉第環(huán)英國物理化學家英國物理化學家 法拉第法拉第電池的發(fā)現(xiàn)源于一個偶

2、然電池的發(fā)現(xiàn)源于一個偶然意大利解剖學家和醫(yī)學教授意大利解剖學家和醫(yī)學教授伽伐尼伽伐尼（Galvani,L.1737-1798Galvani,L.1737-1798）年他寫成了論文：年他寫成了論文：關(guān)于電對肌肉運動的作用關(guān)于電對肌肉運動的作用，于年發(fā)表。于年發(fā)表。物理學家物理學家 伏打伏打“伏打電堆伏打電堆”伏打電池的發(fā)現(xiàn)還伏打電池的發(fā)現(xiàn)還開辟了電力應(yīng)開辟了電力應(yīng)用的廣闊道路用的廣闊道路，由于它的誕生，由于它的誕生，世紀的第一年成了電氣時代世紀的第一年成了電氣時代文明生活的開端。文明生活的開端。 正是由于正是由于伏打伏打在在18001800年發(fā)表了關(guān)于年發(fā)表了關(guān)于他的電堆的論文，引起了很多科學家

3、對他的電堆的論文，引起了很多科學家對于電化學的研究興趣，先是英國化學家于電化學的研究興趣，先是英國化學家尼科爾森和卡里斯爾尼科爾森和卡里斯爾電解水實驗電解水實驗的成功。的成功。而后就是英國的化學天才戴維在而后就是英國的化學天才戴維在1807180718081808年之間，通過電解熔融的碳酸鹽和強堿，發(fā)現(xiàn)了年之間，通過電解熔融的碳酸鹽和強堿，發(fā)現(xiàn)了鈉、鉀、鈣、鍶、鎂、鋇鈉、鉀、鈣、鍶、鎂、鋇六種活潑性很強的金屬元素，六種活潑性很強的金屬元素，為化學元素大家庭增添了不少新成員！伏打電池的發(fā)為化學元素大家庭增添了不少新成員！伏打電池的發(fā)明（以及電解水的成功）對于化學的發(fā)展確實具有深明（以及電解水的成

4、功）對于化學的發(fā)展確實具有深遠的意義。遠的意義。Davy,H.1778-1829活潑金屬元素的發(fā)現(xiàn)活潑金屬元素的發(fā)現(xiàn)這意味著，在公元前這意味著，在公元前248年至年至226年之間，居住在這些地區(qū)的波年之間，居住在這些地區(qū)的波斯人就開始使用電池了。斯人就開始使用電池了。一種推測一種推測，串聯(lián)這些電池串聯(lián)這些電池可以可以通過電解法將金涂在雕像或裝飾通過電解法將金涂在雕像或裝飾品上。而另一種推測是這些電池的使用者是品上。而另一種推測是這些電池的使用者是巴比倫巴比倫的的醫(yī)生，在醫(yī)生，在當時沒有電鰩魚時，他們把它作為替代品使用，從而能起到局當時沒有電鰩魚時，他們把它作為替代品使用，從而能起到局部麻醉的作

5、用。經(jīng)過幾次試驗，證實了古人們使用的鍍金雕像部麻醉的作用。經(jīng)過幾次試驗，證實了古人們使用的鍍金雕像正是通過這種電解法鍍上金的。正是通過這種電解法鍍上金的?；瘜W電池化學電池太陽能電池太陽能電池原子能電池原子能電池將化學能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變產(chǎn)將放射性同位素自然衰變產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置生的熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置化學電池化學電池一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池化學電池的分類化學電池的分類堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池普通鋅錳干電池普通鋅錳干電池鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池鉛蓄電池鉛蓄電池鋰離子電池鋰離

6、子電池銀鋅蓄電池銀鋅蓄電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池甲醇燃料電池甲醇燃料電池zinccarbon dry cell正負極?可能發(fā)生的反應(yīng)?負負 極：極：Zn2e- Zn2正正 極：極：2MnO22NH42e- Mn2O32NH3H2O 總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2MnO22NH4Zn2Mn2O32NH3H2O 正極材料：正極材料：MnOMnO2 2、石墨棒、石墨棒 負極材料：鋅片負極材料：鋅片 電解質(zhì)：電解質(zhì)：NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2及淀粉糊狀物及淀粉糊狀物 鋅錳干電池鋅錳干電池Ag2O負負 極：極：Zn2OH 2e- Zn(OH)2 正正 極：極：Ag2OH2O2e- 2Ag2

7、OH 總反應(yīng)：總反應(yīng)：ZnAg2OH2OZn(OH)22Ag button batteryleadacid storage batteryPbO2PbPbO2Pb負負 極：極：PbSO42 2e- PbSO4正正 極：極：PbO2SO42十十4H2e-PbSO42H2O 總反應(yīng)：總反應(yīng)：PbPbO22H2SO42PbSO4十十2H2O負負 極：極：Li e- Li 正正 極：極：MnO2Li e- LiMnO2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：LiMnO2LiMnO2 lithium cellfuel cellsolar cell 氫氧燃料氫氧燃料電池電池( (電極材料為多孔鎳電極材料為多孔鎳) )2H2 - 4e- = 4H+2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 負極負極: :正極正極: :總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2 + O2 = 2