電池及電極方程式書寫

普通干電池手機(jī)電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池?cái)z像機(jī)專用電池“神六”用太陽(yáng)能電池電池電池及電極方程式書寫1780年，伽伐尼(Galvani,L.)

青蛙抽搐實(shí)驗(yàn)。原電池的雛形理論解釋：生物電觀點(diǎn)電池及電極方程式書寫

伏打?qū)ι镫娪^點(diǎn)的質(zhì)疑

（Volta,A.1745-1827）1800年建立伏打電堆模型。

伏打電池是實(shí)用電池的開端。電池及電極方程式書寫化學(xué)電池一次電池燃料電池二次電池活性物質(zhì)消耗到一定程度就不能再用了。也叫干電池放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。又稱充電電池或蓄電池。連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的電池種類電池及電極方程式書寫優(yōu)點(diǎn):①能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。②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。③易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):［符號(hào)(A·h/kg)，(A·h/L)］指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少②比功率[符號(hào)是W/kg，W/L)]③電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短①比能量指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小電池及電極方程式書寫1、干電池(普通鋅錳電池）干電池用鋅制桶形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作電解質(zhì)溶液，還填充MnO2的黑色粉末吸收正極放出的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極總的反應(yīng)式為：Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O請(qǐng)寫出各電極的電極反應(yīng)。一、一次電池電池及電極方程式書寫練：寫出鋅錳干電池的電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程式。負(fù)極————————————————正極————————————————總反應(yīng)———————————————通常我們可以通過(guò)干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了？_____________________________我們?cè)谑褂酶呻姵氐倪^(guò)程中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請(qǐng)推測(cè)可能是干電池中的什么成分起了作用？Zn-2e-=Zn2+2NH4++2e-=2NH3+H2，H2+2MnO2=Mn2O3+H2O鋅筒變軟，電池表面變得不平整MnO2Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O電池及電極方程式書寫一、一次電池(干電池)2.堿性鋅錳電池鋅粉和KOH的混合物MnO2金屬外殼負(fù)極是Zn：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極是MnO2：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2電池及電極方程式書寫干電池負(fù)極:Zn－2e-＝Zn2＋

普通鋅錳干電池：（-）ZnZnCl2、NH4Cl（糊狀）石墨(ＭnO2)(+）正極:2NH4+＋2e-＝2NH3↑＋H2↑

總電池反應(yīng)方程式：2NH4Cl＋Zn＝ZnCl2＋2NH3↑＋H2↑

缺點(diǎn)：放電量小，放電過(guò)程中易氣漲或漏液

改進(jìn)后堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：電流穩(wěn)定，放電容量、時(shí)間增大幾倍，不會(huì)氣漲或漏液。

二氧化錳的用途Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2電池及電極方程式書寫一、一次電池(干電池)3.鋅銀電池負(fù)極是Zn：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極是Ag2O：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-電池總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2教材上的寫法Zn+2OH--2e-=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Zn+Ag2O=2Ag+ZnO電池及電極方程式書寫3、鋰電池鋰電池：（-）Li（S）LiI（晶片）I2(+）鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S負(fù)極：

；正極：

。用途：質(zhì)輕、高能(比能量高)、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)用于軍事和航空領(lǐng)域。8Li-8e-=8Li+3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S電池及電極方程式書寫鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池……1.鉛蓄電池1)正負(fù)極材料正極：PbO2負(fù)極：Pb2)工作機(jī)制電解質(zhì)：H2SO4溶液鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程二、二次電池電池及電極方程式書寫放電過(guò)程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2OPb(s)+SO42--2e-=PbSO4(s)正極：PbO2(s)+4H++SO42-+2e-=PbSO4(s)+2H2O

氧化反應(yīng)

還原反應(yīng)負(fù)極：①放電過(guò)程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過(guò)程電池及電極方程式書寫Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O(l)①充電過(guò)程PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-

還原反應(yīng)陰極：陽(yáng)極：PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+4H++SO42-

氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源正極充電過(guò)程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過(guò)程：放電充電電池及電極方程式書寫3)優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)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……電池及電極方程式書寫2、銀鋅蓄電池

正極殼填充Ag2O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。反應(yīng)式為：2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O

寫出電極反應(yīng)式。充電放電1970-1975,開發(fā)了先進(jìn)的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。1975-1983,為美國(guó)海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。1979-1987,為美國(guó)國(guó)家能源部發(fā)展電動(dòng)車用的鎳鋅電池。1998-1992,為美國(guó)海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。電池及電極方程式書寫銀-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(guò)程可以表示為：2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O放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（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD電極反應(yīng)：負(fù)極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2

正極：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-電池及電極方程式書寫3、鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放電充電負(fù)極材料：Cd；正極材料：涂有NiO2，電解質(zhì)：KOH溶液。反應(yīng)式如下：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。電池及電極方程式書寫鎳—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Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電A.Cd

（A

）B.

NiO(OH)

D.Ni(OH)2C.Cd(OH)2電極反應(yīng)：負(fù)極：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2

正極：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-電池及電極方程式書寫二、二次電池(充電電池、蓄電池)3.鋰電池鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來(lái)自于偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生。

由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。

隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展，小型化的設(shè)備日益增多，對(duì)電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。電池及電極方程式書寫二、二次電池(充電電池、蓄電池)4.鋰電池鋰電池也叫鋰離子電池

鋰離子電池目前由液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLB)兩類。其中，液態(tài)鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iCoO2或LiMn2O4，負(fù)極采用鋰-碳層間化合物。鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)污染、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)，是21世紀(jì)發(fā)展的理想能源。

電池及電極方程式書寫鋰離子電池發(fā)展簡(jiǎn)史

鋰電池和鋰離子電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池。這種電池的負(fù)極是金屬鋰，正極用MnO2，SOCl2，(CFx)n等。70年代進(jìn)入實(shí)用化。因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用小型電器中，如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等、部分代替了傳統(tǒng)電池。電池及電極方程式書寫大有發(fā)展前景的燃料電池

燃料電池是利用氫氣、天然氣、甲醇等燃料與氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來(lái)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近80%，約為火力發(fā)電的2倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電池的噪聲及硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零；燃料電池發(fā)明于19世紀(jì)30年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到20世紀(jì)60年代才開始進(jìn)入實(shí)用階段。第一代燃料電池的

大致情況如下：

(三)燃料電池電池及電極方程式書寫氫氧燃料電池電池及電極方程式書寫新型燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池電池及電極方程式書寫三、燃料電池以磷酸為電解質(zhì)溶液時(shí)：負(fù)極：2H2–4e-=4H+正極：O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O電池及電極方程式書寫三、燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液時(shí)：負(fù)極：2H2+4OH-–4e-=2H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O電池及電極方程式書寫燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=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-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-電池及電極方程式書寫固體燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：

2H2+Ｏ２=2H2O

負(fù)極正極負(fù)極

正極2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O電池及電極方程式書寫將鉑絲插入KOH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，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，通入甲烷的一極為____，這一極的電極反應(yīng)為___________________；通入氧氣的一極為_______，電極反應(yīng)為__________________________________，總反應(yīng)為__________________________。負(fù)極CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)電池及電極方程式書寫電極反應(yīng)式書寫應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．電極反應(yīng)一般寫成離子反應(yīng)。2．正極反應(yīng)+負(fù)極反應(yīng)=總反應(yīng)式3．氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的確定與電解質(zhì)溶液有關(guān)。例如：在堿性溶液中，CO2以CO32－形式存在）.電極反應(yīng)式書寫步驟：1.找物質(zhì)，標(biāo)得失；2.選離子，平電荷；3.配個(gè)數(shù)，巧用水．電池及電極方程式書寫1、僅有一個(gè)電極材料參與反應(yīng)的原電池：

負(fù)極：M-xe=Mx+

正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬2、兩個(gè)電極均參與反應(yīng)的原電池（如蓄電池，紐扣電池）①電極材料：金屬為負(fù)極，金屬化合物為正極．②電子得失均由兩電極本身發(fā)生．③電極反應(yīng)需考慮電解質(zhì)溶液的參與．小結(jié)電池及電極方程式書寫3、電極材料本身均不參與反應(yīng)的電池（燃料電池）①兩電極材料均為惰性電極．②負(fù)極－可燃性氣體失電子，正極－助燃性氣體得電子．③電極反應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液．電池及電極方程式書寫1、在含有H2S氣體的空氣中，銀器表面易變黑（生成了Ag2S），為了除去銀器表面Ag2S，可采用如下方法：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，使銀器與鋁接觸良好．過(guò)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，請(qǐng)用電極反應(yīng)式和離子方程式表示上述過(guò)程．鞏固練習(xí)Al-3e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+