選修4第四章第二節(jié)化學(xué)電源

1、1第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)電源化學(xué)電源2學(xué)與問學(xué)與問在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過哪些電池，在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？你知道電池的其它應(yīng)用嗎？ 電池電池化學(xué)電池化學(xué)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(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學(xué)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時(shí)產(chǎn)生將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷臒崮芡ㄟ^熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置能的裝置31、概念、概念:將化學(xué)能變成電能的裝置將化學(xué)能變成電能的裝置2、分類、分類:一次電池又稱不可充電電池一次電池

2、又稱不可充電電池如：干電池如：干電池二次電池又稱充電電池二次電池又稱充電電池蓄電池蓄電池燃料電池燃料電池3、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠?？梢灾瞥筛鞣N形狀和大小、不同容量和電壓可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。的電池和電池組，使用方便。易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作?；瘜W(xué)電池化學(xué)電池44、電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)、電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):比能量比能量符號符號(Wh/kg)，(Wh/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少比功率比功率符號是符號是W/kg，W/L)

3、指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小電池的儲存時(shí)間的長短電池的儲存時(shí)間的長短5疊層電池疊層電池紐扣電池紐扣電池各各類類電電池池各類電池各類電池鋰電池鋰電池干電池干電池6空氣電池空氣電池小型高性能燃料電池小型高性能燃料電池 71 1、干電池、干電池( (普通鋅錳電池）普通鋅錳電池）干電池用鋅制桶形外殼作干電池用鋅制桶形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋有負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充墨周圍填充NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉作電解質(zhì)溶液，還和淀粉作電解質(zhì)溶液，還填充填充MnOMnO2 2的黑

4、色粉末吸收正極放出的的黑色粉末吸收正極放出的H H2 2，防止產(chǎn)生極化，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。現(xiàn)象。一、一、 一次電池一次電池8干電池干電池 負(fù)極（鋅筒）：負(fù)極（鋅筒）：Zn- -2e- -Zn2+ 正極（石墨棒）：正極（石墨棒）： 2NH4+2e- -2NH3+H2 H2+2MnO2Mn2O3+H2OZn2+4NH3Zn(NH3)42+ 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Zn + 4MnO2 + 4NH4Cl =Zn(NH3)4Cl2 + 2Mn2O3 + ZnCl2 + 2H2O（- -）Zn | NH4Cl | C（+） 92、堿性鋅、堿性鋅-錳干電池錳干電池| KOH KOH |負(fù)極：負(fù)極：( (- -)

5、 ) Zn ZnZn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2正極：正極：2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOOH+2OH-缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：多數(shù)只能一次使用，不能充電；價(jià)格較貴多數(shù)只能一次使用，不能充電；價(jià)格較貴優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：比能量和儲存時(shí)間有所提高，適用于大電流比能量和儲存時(shí)間有所提高，適用于大電流 和連續(xù)放電和連續(xù)放電電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ( (+ +) )MnOMnO2 2103.鋅銀鈕扣電池鋅銀鈕扣電池正極：正極：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH負(fù)極：負(fù)極：Zn +2OH-2e- =ZnO+H2O總反應(yīng)：總

6、反應(yīng)： Zn+Ag2O=ZnO+2AgZn | KOH | Ag2O114 4、鋰電池、鋰電池鋰亞硫酰氯電池鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl(Li-SOCl2 2) )： 8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl+Li=6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S負(fù)極：負(fù)極： ；正極：正極： 。用途：質(zhì)輕、高能用途：質(zhì)輕、高能( (比能量高比能量高) )、高工作效率、高穩(wěn)定電、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空壓、工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域。領(lǐng)域。8Li-8e8Li-8e- -=8Li=8Li+ +3SOCl3SOCl2

7、2+8e+8e- -=6Cl=6Cl- -+SO+SO3 32-2-+2S+2S12鉛蓄電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池1.鉛蓄電池鉛蓄電池(1)正負(fù)極材料正負(fù)極材料正極：正極：PbO2負(fù)極：負(fù)極：Pb(2)工作機(jī)制工作機(jī)制電解質(zhì)：電解質(zhì)：H2SO4溶液溶液鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過程和充電兩個(gè)過程二、二次電池二、二次電池13放電過程總反應(yīng)：放電過程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O Pb(s) + SO42- -2e- =PbS

8、O4 (s)正極：正極：PbO2(s) + 4H+SO42- +2e- =PbSO4 (s) +2H2O 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極：負(fù)極：放電過程放電過程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過程逆過程14Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 2PbSO4(s)+2H2O(l)充電過程充電過程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陰極：陰極：陽極：陽極：PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H+ SO42- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源負(fù)極接電源正極接電源正極充電過程總反應(yīng)：充電

9、過程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電過程：放電放電充電充電15(3)優(yōu)缺點(diǎn)簡析優(yōu)缺點(diǎn)簡析缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉價(jià)格低廉其它二次電池其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池離子蓄電池162 2、銀鋅蓄電池、銀鋅蓄電池172 2、銀鋅蓄電池、銀鋅蓄電池反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：Zn+AgZn+Ag2

10、 2O+HO+H2 2O 2Ag+Zn(OH)O 2Ag+Zn(OH)2 2 寫出電極反應(yīng)式。寫出電極反應(yīng)式。放電放電充電充電正極殼填充正極殼填充Ag2O和石墨，和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液KOH。18銀銀-鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：充電和放電過程可以表示為：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O放電放電充電充電此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極

11、：負(fù)極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正極：正極：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-193 3、鎘鎳電池、鎘鎳電池 NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放放電電充電充電負(fù)極材料：負(fù)極材料：CdCd； 正極材料：正極材料：涂有涂有NiONiO2 2，電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOHKOH溶液。溶液。反應(yīng)式如下：反應(yīng)式如下：寫出電極反應(yīng)式。寫出電極反應(yīng)式。 特點(diǎn)：比鉛蓄電池耐用，可密封反復(fù)使用。特點(diǎn)：比鉛蓄電池耐用，可密封反復(fù)使用。 20鎳鎳鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)：鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負(fù)極材料是由此可知，

12、該電池的負(fù)極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電放電充電充電A. Cd （ A ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正極：正極：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-21大有發(fā)展前景的燃料電池大有發(fā)展前景的燃料電池 燃料電池燃料電池是利用是利用氫氣、天然氣、甲醇?xì)錃?、天然氣、甲醇等燃料與等燃料與氧氣或空氣氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來的化學(xué)能直接進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化燃料電池

13、的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近率可達(dá)近80%80%，約為火力發(fā)電的，約為火力發(fā)電的2 2倍倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電池的電中放出的廢熱太多。燃料電池的噪聲噪聲及硫氧化物、及硫氧化物、氮氧化物等氮氧化物等廢氣污染都接近零廢氣污染都接近零；燃料電池發(fā)明于；燃料電池發(fā)明于1919世世紀(jì)紀(jì)3030年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代才年代才開始進(jìn)入實(shí)用階段。開始進(jìn)入實(shí)用階段。三、三、燃料電池燃料電池221、燃料電池特點(diǎn)、燃料電池特點(diǎn) 燃料、氧化劑：外部供給燃料、氧化劑：外部供給 電極：不包含活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件電極：不包含

14、活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件2、燃料電池優(yōu)點(diǎn)：、燃料電池優(yōu)點(diǎn)： 綠色、高效、節(jié)能，可連續(xù)使用。綠色、高效、節(jié)能，可連續(xù)使用。23氫氧燃料電池氫氧燃料電池243、氫氧燃料電池、氫氧燃料電池（1）構(gòu)造特點(diǎn)：）構(gòu)造特點(diǎn)：（2）電池反應(yīng)）電池反應(yīng) 酸性電解質(zhì)酸性電解質(zhì) 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 負(fù)極：負(fù)極： 正極：正極：25負(fù)極負(fù)極 : 2H2+4OH-4e-4H2O 正極正極 : O2+2H2O4e-4OH- 總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式 ： 2H2O22H2O練習(xí)練習(xí)1：氫氧燃料電池（：氫氧燃料電池（堿性電解質(zhì)堿性電解質(zhì)）26負(fù)極負(fù)極 :正極正極 : 總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式 ： 練習(xí)練習(xí)2：甲醇燃料電池：

15、甲醇燃料電池 酸性電解質(zhì)酸性電解質(zhì) 堿性電解質(zhì)堿性電解質(zhì)27負(fù)極負(fù)極 :正極正極 : 總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式 ： 練習(xí)練習(xí)3：乙烷燃料電池：乙烷燃料電池 酸性電解質(zhì)酸性電解質(zhì) 堿性電解質(zhì)堿性電解質(zhì)284、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用視，可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽極燃?xì)?，空氣與為陽極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為陰極助燃?xì)?，的混合氣為陰極助燃?xì)猓频迷谥频迷?50 下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2

16、CO2CO32- =4CO24e正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式： 。總電池反應(yīng)式：總電池反應(yīng)式： 。295、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯的氧化鋯(ZrO2)晶體，晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法正確的。下列對該燃料電池說法正確的是是 ( )A. 在熔融電解質(zhì)中，在熔融電解質(zhì)中，O2-由負(fù)極移向正極由負(fù)極移向正極B. 電池的總反應(yīng)是：電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2- 8CO210H2OC.通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為通入空氣

17、的一極是正極，電極反應(yīng)為:O24e-2O2-D. 通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為： C4H1026e-13O2-4CO25H2O30燃燃 料料 電電 池池介質(zhì)電池反應(yīng)： 2H2 + = 2H2O 酸性負(fù)極正極中性負(fù)極 正極堿性負(fù)極正極2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-31固體燃料電池固體燃料電池介質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： 2H2 + = 2H2O 負(fù)負(fù)極極正正極極

18、負(fù)負(fù)極極 正正極極2H2 - 4e- +2O2= 2H2O O2 + 4e-= 2O2 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 32書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 1電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如所有規(guī)則（如“拆拆”、“平平”）；）；3 3負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如4價(jià)的價(jià)的C在在酸性溶酸性溶液中液中以以CO2形式存在，在形式存在，在堿性溶液中堿性溶液

19、中以以CO32形式存形式存在）；在）；2 2將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；33用途廣泛的電池用于用于“神六神六”的太陽能電的太陽能電池池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池各式各樣的紐扣電各式各樣的紐扣電池池34 迅猛發(fā)展的綠色環(huán)保電池是指近年來研制、開發(fā)和已迅猛發(fā)展的綠色環(huán)保電池是指近年來研制、開發(fā)和已 投投入使用的高性能、無污染電池。入使用的高性能、無污染電池。金屬氫化物鎳電池金屬氫化物鎳電池與鎘鎳電池與鎘

20、鎳電池有相同的工作電壓有相同的工作電壓(12(12伏伏) )，但由于采用了，但由于采用了稀土合金或稀土合金或TiNiTiNi合金合金儲氫材料作為儲氫材料作為 負(fù)極活性物質(zhì)負(fù)極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，使其，取代了致癌物質(zhì)鎘，使其 成為成為一種綠色環(huán)保電池。一種綠色環(huán)保電池。 鋰離子蓄電池鋰離子蓄電池系由系由碳作負(fù)極，嵌鋰的金碳作負(fù)極，嵌鋰的金屬氧化物作屬氧化物作 正極和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成正極和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為，其工作電壓為3636伏，因伏，因此一個(gè)此一個(gè) 鋰離子電池相當(dāng)三個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。鋰離子電池相當(dāng)三個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池?？沙淇沙潆妷A錳電池電堿錳電池是在是在堿性鋅錳原

21、電池堿性鋅錳原電池基礎(chǔ)上發(fā)展起基礎(chǔ)上發(fā)展起 來的，由于應(yīng)來的，由于應(yīng)用了無汞化的鋅粉及新型添加劑，不僅保持了原電池用了無汞化的鋅粉及新型添加劑，不僅保持了原電池 的電流的電流放電特性，而且能充電使用幾十次至幾百次。放電特性，而且能充電使用幾十次至幾百次。太陽能電池太陽能電池利用利用P PN N結(jié)的結(jié)的光電效應(yīng)光電效應(yīng)，把太陽光能直接轉(zhuǎn)換成電，把太陽光能直接轉(zhuǎn)換成電 能，滿足用戶能，滿足用戶需要。這種發(fā)電具有無需燃料、無污染、無需要。這種發(fā)電具有無需燃料、無污染、無 噪聲、運(yùn)行簡單噪聲、運(yùn)行簡單可靠、減少維護(hù)、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，已被空間和無常規(guī)能源可靠、減少維護(hù)、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，已被空間和無常

22、規(guī)能源的地域廣泛采用。的地域廣泛采用。綠色電池種種綠色電池種種35電池的發(fā)展方向電池的發(fā)展方向n光電池使用方便光電池使用方便, ,特別是近年來特別是近年來 微小型半導(dǎo)體逆變器迅微小型半導(dǎo)體逆變器迅速發(fā)展速發(fā)展, ,促使其應(yīng)用更加快捷促使其應(yīng)用更加快捷. .美美, ,日日, ,歐和發(fā)展中國家都?xì)W和發(fā)展中國家都制定出龐大的制定出龐大的 光伏技術(shù)發(fā)展計(jì)劃光伏技術(shù)發(fā)展計(jì)劃, ,開發(fā)方向是大幅度提開發(fā)方向是大幅度提高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性, ,降低成本降低成本, ,不斷擴(kuò)大產(chǎn)不斷擴(kuò)大產(chǎn) 業(yè)業(yè). .目前已有目前已有8080多個(gè)多個(gè)n國家和地區(qū)形成國家和地區(qū)形成n商業(yè)化商業(yè)化, ,半

23、商業(yè)化半商業(yè)化n生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力, , 市場開市場開n拓從拓從 空間轉(zhuǎn)向地空間轉(zhuǎn)向地n面系統(tǒng)應(yīng)用。面系統(tǒng)應(yīng)用。36課堂總結(jié)1 1、僅有一個(gè)電極材料參與反應(yīng)的原電池：、僅有一個(gè)電極材料參與反應(yīng)的原電池：負(fù)極：負(fù)極：M-xe=MM-xe=Mx+x+正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬2 2、兩個(gè)電極均參與反應(yīng)的原電池、兩個(gè)電極均參與反應(yīng)的原電池 （如蓄電池，紐扣電池）（如蓄電池，紐扣電池）電極材料：金屬為負(fù)極，金屬化合物為正極電極材料：金屬為負(fù)極，金屬化合物為正極37電子得失均由兩電極本身發(fā)生電子得失均由兩電極本身發(fā)生電極反應(yīng)需考慮電解質(zhì)溶液的參與電極反應(yīng)需考慮電解質(zhì)溶

24、液的參與 3 3、電極材料本身均不參與反應(yīng)的電池（燃料電池）、電極材料本身均不參與反應(yīng)的電池（燃料電池）兩電極材料均為惰性電極兩電極材料均為惰性電極負(fù)極可燃性氣體失電子，正極助燃性氣體得負(fù)極可燃性氣體失電子，正極助燃性氣體得 電子電子電極反應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液38將鉑絲插入將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個(gè)電溶液作電極，然后向兩個(gè)電極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池，極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池，由于發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱由于發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱作燃料電池，根據(jù)兩極上反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷，作燃料電池，根據(jù)兩極上反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷，通入甲烷的一

25、極為通入甲烷的一極為_，這一極的電極反應(yīng)，這一極的電極反應(yīng)為為_；通入氧氣的一極；通入氧氣的一極為為_，電極反應(yīng)為，電極反應(yīng)為_，總，總反應(yīng)為反應(yīng)為_。負(fù)極負(fù)極CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極正極O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若將氫氣換成甲烷，若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)寫出各電極的電極反應(yīng)391 1、在含有、在含有H H2 2S S氣體的空氣中，銀器表面易變黑（生成了氣體的空氣中，銀器表面易變黑（生成了AgAg2 2S S），為了除去銀器表面），為了除去銀器表面AgAg2 2S S，可采用如下方法：在一，可采用如下

26、方法：在一個(gè)鋁制的容器中放入食鹽溶液，將銀器浸入食鹽溶液，使個(gè)鋁制的容器中放入食鹽溶液，將銀器浸入食鹽溶液，使銀器與鋁接觸良好過一段時(shí)間，銀器表面變?yōu)殂y白色，銀器與鋁接觸良好過一段時(shí)間，銀器表面變?yōu)殂y白色，并聞到臭雞蛋的氣味，觀察到有少量白色絮狀沉淀生成，并聞到臭雞蛋的氣味，觀察到有少量白色絮狀沉淀生成，請用電極反應(yīng)式和離子方程式表示上述過程請用電極反應(yīng)式和離子方程式表示上述過程鞏 固 練 習(xí)Al-3e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S 402 2、熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，、熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，因

27、而受到重視，可用因而受到重視，可用LiLi2 2COCO3 3和和NaNa2 2COCO3 3的熔的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，融鹽混合物作電解質(zhì)，COCO為陽極燃?xì)?，空為陽極燃?xì)猓諝馀c氣與COCO2 2的混合氣為陰極燃?xì)?，制得在的混合氣為陰極燃?xì)?，制得?565下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO2CO+2CO3 32-2-=4CO=4CO2 2+4e+4e正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO+O2=2CO2413.3.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能鋰電池

28、是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為Li + MnOLi + MnO2 2=LiMnO=LiMnO2 2, ,下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A A、 LiLi是正極，電極反應(yīng)為是正極，電極反應(yīng)為Li Li e e- - = Li= Li+ +B B、 LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li Li e e- - = Li= Li+ +C C、 LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnOMnO2 2 + e+ e- - = MnO= Mn

29、O2 2 D D、 LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li Li 2e2e- - = Li= Li2+2+B424 4、19911991年我國首創(chuàng)以鋁、空氣、海水電池為能源的新型年我國首創(chuàng)以鋁、空氣、海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已經(jīng)研制成功。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠海水標(biāo)志燈已經(jīng)研制成功。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中氧使鋁不斷氧化產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)空氣中氧使鋁不斷氧化產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘就發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高分鐘就發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高2020到到5050倍。運(yùn)倍。運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識，推測該新型電池兩極上可能發(fā)生的電用所學(xué)的化學(xué)

30、知識，推測該新型電池兩極上可能發(fā)生的電極反應(yīng)。極反應(yīng)。負(fù)極負(fù)極 正極正極4Al-12e=4Al3+3O2+6H2O+12e=12OH-不活潑金屬或碳不活潑金屬或碳Cu5 5已知：已知：Cu+2FeClCu+2FeCl3 3=2FeCl=2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 2利用這一反應(yīng)，試?yán)眠@一反應(yīng)，試設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出示意圖，標(biāo)明電極材料名稱，電解設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出示意圖，標(biāo)明電極材料名稱，電解質(zhì)溶液，然后填空：質(zhì)溶液，然后填空：正極正極 ，電極反應(yīng)，電極反應(yīng) 負(fù)極負(fù)極 ，電極反應(yīng)，電極反應(yīng) 2Fe3+2e=2Fe2+Cu-2e=Cu2+436 6、已知：鉛蓄電池充電完畢后，電池中硫酸的密度為、已知：鉛蓄電池充電完畢后，電池中硫酸的密度為 1 1，放電，放電完畢后，溶液的密度變?yōu)橥戤吅螅芤旱拿芏茸優(yōu)?2