化學(xué)電源綜述

第二節(jié)化學(xué)電源生活中形形色色的電池鋰電池小型高性能燃料電池手機(jī)電池?cái)z像機(jī)專用電池筆記本電腦電池鎳氫電池

普通鋅錳電池鈕扣電池化學(xué)電池一次電池二次電池燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池鋰離子電池鋅銀蓄電池普通干電池鋅銀紐扣電池一、一次電池1、電極材料及電解質(zhì)溶液堿性鋅錳電池正極：MnO2負(fù)極：Zn2、工作機(jī)制負(fù)極Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-氫氧化氧錳（氧化反應(yīng)）(還原反應(yīng))電解質(zhì)：KOH總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)23.優(yōu)缺點(diǎn)簡析缺點(diǎn)：只能一次使用,不能充電;價(jià)格較貴優(yōu)點(diǎn)：比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高,適用于大電流和連續(xù)放電其它一次電池鋅銀電池、鋰電池……鋅銀電池（紐扣電池）電解質(zhì)溶液是KOH正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH－負(fù)極:Zn+2OH－—2e-=Zn(OH)2總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag二、二次電池鉛蓄電池1、電極材料和電解質(zhì)溶液正極:PbO2負(fù)極:Pb2、工作機(jī)制電解質(zhì):H2SO4溶液（分為放電和充電兩個(gè)過程）總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-

=PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極①放電過程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過程3、優(yōu)缺點(diǎn)簡析缺點(diǎn):比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn):可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池……Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)

2PbSO4(s)+2H2O(l)鉛蓄電池的充放電過程：放電充電【練習(xí)1】(04年江蘇)鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電流總反應(yīng)式為：Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s

下列說法錯(cuò)誤的是A電池工作時(shí)，鋅失去電子B

電池正極電極反應(yīng)式為:2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaqC

電池工作時(shí),電子由正極通過外電路流向負(fù)極D

外電路中每通過02mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小65g答案：C三、燃料電池氫氧燃料電池酸性氫氧燃料電池1、電極材料和電解質(zhì)溶液正極室：通氧氣負(fù)極室：通氫氣電解質(zhì)：H2SO4溶液（氧化劑）（燃料）使用鉑電極2、工作機(jī)制2H2-4e-=4H+負(fù)極：正極：O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O3、優(yōu)缺點(diǎn)簡析缺點(diǎn)：體積較大、附屬設(shè)備較多優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、清潔、對(duì)環(huán)境友好其它燃料電池【練習(xí)2】圖為甲烷燃料電池，KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O其總的反應(yīng)式為：負(fù)極正極O2+2H2O+4e-=4OH-請(qǐng)寫出電池中的電極反應(yīng)式【總結(jié)】書寫新型電池電極反應(yīng)的思路1.首先寫出該電池的初步總反應(yīng),此步驟一般是最容易寫出的,如甲烷燃料電池,其實(shí)就是甲烷的燃燒方程式而已2.寫出初步的總式后,考慮產(chǎn)物中有無可與電解質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì),如有則將后續(xù)反應(yīng)式寫出,再與第一步的總式相加,消去中間產(chǎn)物