人教版高中化學(xué)選修4-4.22　化學(xué)電源

1、化學(xué)電源化學(xué)電源化學(xué)電池的分類化學(xué)電池的分類l一次電池一次電池（干電池）：活性物質(zhì)消耗到一定程度，（干電池）：活性物質(zhì)消耗到一定程度，就不能使用；就不能使用；l二次電池二次電池（充電電池或蓄電池）：放電后可以再（充電電池或蓄電池）：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生；充電使活性物質(zhì)獲得再生；l燃料電池燃料電池：一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直：一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。衡量電池優(yōu)劣的指標(biāo)衡量電池優(yōu)劣的指標(biāo)l比能量：比能量：電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，符號(hào)的多少，符號(hào)(Ah)/kg ,(Ah)/

2、Ll比功率：比功率：電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小，符號(hào)的大小，符號(hào)W/kg ,W/Ll儲(chǔ)存時(shí)間：儲(chǔ)存時(shí)間：電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長短電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長短除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長的電池，更適合使用者多、功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長的電池，更適合使用者的需要。的需要。一次電池一次電池u普通鋅錳干電池：活性物質(zhì)為普通鋅錳干電池：活性物質(zhì)為NH4Cl和淀粉糊作電解和淀粉糊作電解質(zhì)，還填有質(zhì)，還填有MnO2 和炭黑。電極反應(yīng)式：和炭黑。電極反應(yīng)式：負(fù)負(fù) 極：極：Zn - 2eZn2+正正 極：極：2N

3、H4+ + 2e+2MnO2 Mn2O3+ 2NH3H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2NH4+ +2MnO2 Zn2+ +Mn2O3+2NH3 H2Ou 堿性鋅錳干電池：活性物質(zhì)為堿性鋅錳干電池：活性物質(zhì)為KOH和淀粉糊和淀粉糊 作電作電解質(zhì)，還填有解質(zhì)，還填有MnO2 和炭黑。電極反應(yīng)式：和炭黑。電極反應(yīng)式：負(fù)負(fù) 極：極：Zn - 2e + 2OH- Zn(OH)2正正 極：極：2MnO2 + 2e+ 2H2O 2MnOOH +2OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2MnO2 + 2H2O 2MnOOH + Zn(OH)2二次電池二次電池u鉛蓄電池：其電池反應(yīng)可以正向和逆向進(jìn)行蓄電池放電鉛蓄電池

4、：其電池反應(yīng)可以正向和逆向進(jìn)行蓄電池放電時(shí)為自發(fā)電池，充電時(shí)為電解池充電后電池容量得到恢復(fù)，時(shí)為自發(fā)電池，充電時(shí)為電解池充電后電池容量得到恢復(fù)，充放電次數(shù)可達(dá)千百次充放電次數(shù)可達(dá)千百次 。放電時(shí)電極反應(yīng)式：。放電時(shí)電極反應(yīng)式：負(fù)負(fù) 極：極：Pb + SO42- -2e-PbSO4正正 極：極：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-PbSO4 + 2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O 充電充電時(shí)電極反應(yīng)式與放電時(shí)電極反應(yīng)式相反，所以可以把時(shí)電極反應(yīng)式與放電時(shí)電極反應(yīng)式相反，所以可以把上述反應(yīng)寫成一個(gè)可逆反應(yīng)式：上述反應(yīng)寫成一個(gè)可逆反應(yīng)式

5、： Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O放電放電充電充電燃料電池燃料電池u 一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。電池的電極本身不包含活性物質(zhì)，能的化學(xué)電池。電池的電極本身不包含活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件。工作時(shí)，燃料和氧化劑只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件。工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng)，連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng)，生成物不斷地被排除，于是電池就連續(xù)不斷地提生成物不斷地被排除，于是電池就連續(xù)不斷地提供電能。清潔、能量轉(zhuǎn)換率高的特點(diǎn)。供電能。清潔、能量轉(zhuǎn)換率高的特點(diǎn)。燃料電

6、池燃料電池u 氫氧燃料電池氫氧燃料電池：一種高效低污染的新型電池。：一種高效低污染的新型電池。 負(fù)負(fù) 極：極：2H2 - 4e-4H+ 正正 極：極：O2 + 4H+ + 4e-2H2O 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2 + O22H2O練習(xí)練習(xí)例例1、實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：取氯氣，已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極： ；正極：正極：今若制得今若制得Cl2 0.050mol，這時(shí)電池內(nèi)消耗的，這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是：的物質(zhì)的量至少是：A0.025 mol B0.050 mol C0.

7、10molD0.20molPbSOPbSO2e424PbO4HSO2ePbSO2H O24242鉛蓄電池的總反應(yīng)式為：鉛蓄電池的總反應(yīng)式為：Pb + PbO + 2H2SO4=2PbSO4+2H2O。電解電解NaCl飽和溶液時(shí)，電路上有飽和溶液時(shí)，電路上有2 mol電子通過時(shí)電子通過時(shí)消耗消耗2 mol的的H2SO4，此時(shí)在陽極應(yīng)產(chǎn)生，此時(shí)在陽極應(yīng)產(chǎn)生1 mol Cl2。若要制得若要制得0.050mol Cl2，需消耗，需消耗H2SO4為為0.10 mol。 練習(xí)練習(xí)例2、氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是 根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是：A電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH值不斷增大B電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C電池充電時(shí)，氫元素被還原D電池放電時(shí)，H2是負(fù)極 12HNiO(OH)2Ni(OH)2 放電時(shí)該裝置作為原電池，