高考化學化學電源

關于高考化學化學電源銀鋅電池鋅汞電池第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天1、銀鋅電池

一般用不銹鋼制成小圓盒形，圓盒由正極殼和負極殼組成，形似鈕扣（俗稱鈕扣電池）。盒內(nèi)正極殼一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金組成的負極活性材料，電解質溶液為KOH濃溶液。第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天電極反應式如下：

負極：Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-

電池的總反應式為：Ag2O+Zn======2Ag+ZnO

電池的電壓一般為1.59V，使用壽命較長。第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天干電池

上圖是鋅－錳干電池第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2、干電池---普通鋅錳電池干電池用鋅制筒形外殼作負極，位于中央的頂蓋上有銅帽的石墨棒作正極，在石墨棒的周圍由內(nèi)向外依次是A：二氧化錳粉末（黑色）------用于吸收在正極上生成的氫氣（以防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象）；B：用飽和了氯化銨和氯化鋅的淀粉糊作為電解質溶液。第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天電極反應式為：

負極（鋅筒）：Zn–2e-===Zn2+

正極（石墨）：2NH4++2e-===2NH3+H2

H2+2MnO2===Mn2O3+H2O

總反應：Zn+2NH4++2MnO2===Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O

干電池的電壓大約為1.5V，不能充電再生。

第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天體積小、性能好的堿性鋅－錳電池應運而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導電性更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天新型燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3、氫氧燃料電池

這是一種高效、低污染的新型電池，主要用于航天領域。其電極材料一般為活化電極，具有很強的催化活性，如鉑電極、活性碳電極等。電解質溶液一般為40%的KOH溶液。

電極反應式如下：

負極：2H2+4OH--4e-===4H2O

正極：O2+2H2O+4e-===4OH-

總反應式：2H2+O2===2H2O第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天使用氫氧燃料電池動力的法國產(chǎn)標致TAXI

第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天例1：航天技術上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染的優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的總反應都可以表示為2H2+O2=2H2O，酸式電池中電解質是酸，其負極反應可表示為，

則其正極反應式為______________

_。堿式電池的電解質是堿，其正極反應式為

，則其負極反應可表示為____________

________。O2+4e-+4H+=2H2O

2H2-4e-+4OH-=4H2O

2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天例2：氫氣是燃料電池最簡單的燃料，雖然使用方便，卻受到價格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳氫化合物，如：甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構成的甲烷燃料電池中a極的電極反應式：

，此時電池內(nèi)總的反應式：

。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天鉛蓄電池第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天4、鉛蓄電池

鉛蓄電池可放電也可以充電，一般用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼（防止酸液的泄漏）；設有多層電極板，其中正極板上有一層棕褐色的二氧化鉛，負極是海綿狀的金屬鉛，正負電極之間用微孔橡膠或微孔塑料板隔開（以防止電極之間發(fā)生短路）；兩極均浸入到硫酸溶液中。第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天放電時為原電池，其電極反應如下：

負極：Pb+SO42--2e-===PbSO4

正極：PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O

總反應式為：Pb+PbO2+2H2SO4======2PbSO4+2H2O

當放電進行時，硫酸溶液的的濃度將不斷降低，當溶液的密度降到1.18g/ml時應停止使用進行充電，充電時為電解池，

第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天5、堿性蓄電池

這類電池一般壽命比鉛酸蓄電池長很多，且拾攜帶很方便。

Ni-Cd電池：Cd+2NiO(OH)+2H2O======2Ni(OH)2+Cd(OH)2

Ni-Fe電池：Fe+2NiO(OH)+2H2O======2Ni(OH)2+Fe(OH)2

第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（堿性可充電電池及簡易充電座）

第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。使用鋰電源的手機與手提電腦

第21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天6、微型鋰電池

常用于心臟起搏器、手機的一種微型電池，一般用金屬鋰作負極，石墨作正極，電解質溶液為溶有四氯化鋁鋰（LiAlCl4

）的亞硫酸氯（SOCl2

）。電池的總反應式如下：

8Li+3SOCl2======6LiCl+Li2SO3+2S

這種電池的容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.70C---+71.10C的大范圍溫差內(nèi)正常工作第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天日本產(chǎn)海水電池

以海水電池為能源的航海標志燈第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天7、海水電池

1991年，我國科學家首創(chuàng)以鋁---空氣---海水為材料組成的新型電池，用作航海標志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天其電極反應式如下：

負極：4Al–12e-===4Al3+

正極：3O2+6H2O+12e-===12OH-

總反應式為：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3

這種電池的能量比普通干電池高20---50倍！第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天8、熔融鹽燃料電池

這是一種具有極高發(fā)電效率的大功率化學電池，在加拿大等少數(shù)發(fā)達國家己接近民用工業(yè)化水平。按其所用燃料或熔融鹽的不同，有多個不同的品種，如天然氣、CO、---熔融碳酸鹽型、熔融磷酸鹽型等等，一般要在一定的高溫下（確保鹽處于熔化狀態(tài)）才能工作。

第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天下面以CO---Li2CO3

+Na2CO3---空氣與CO2型電池為例加以說明：

總反應式為：2CO+O2===2CO2

該電池的工作溫度一般為6500C

負極反應式：2CO+2CO32--4e-===4CO2

正極反應式：O2+2CO2+4e-===2CO32-

第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天例3、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物用電解質,CO為陽極燃氣,空氣與CO2的混合氣為陰極助燃氣,制得在6500℃下工作的燃料電池,完成有關的電池反應式:

負極反應式:

,

正極反應式:O2+2CO2+4e=2CO32-

總電池反式:.2CO+2CO32--4e-=4CO22CO+O2=2CO2第28頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原電池電極反應式的書寫注意事項：（1）負氧正還。（2）要注意溶液的酸堿性，適當?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加H+、OH—、H2O，以遵循電荷守恒和質量守恒。（3）要注意電極反應產(chǎn)物是否與電解質溶液發(fā)生反應。小結第29頁,共31頁，2024年2月25日，星期天九州娛樂網(wǎng)www.jiuzhouyule.me九州娛樂網(wǎng)uyd31vau板，每掛車上各放著一把大鐵鍬和四只大木桶。大個子和小胖子把平車推到淋灰池子旁邊，把所有的木桶全部搬下來擺放好，又各自抄起一把鐵鍬。大個子問中年男人：“頭兒，挖哪個池子里的？”中年男人沒有說話，而是走過去從他們手里拿過大鐵鍬來，將兩把鐵鍬相互刮蹭敲打一番后又遞給他們拿著。接著，又挨著個兒將八只大木桶一個一個地拍打拍打，又提起來倒過去磕打磕打以后重新擺放好。做完這些之后，中年男人這才問耿老爹：“這位大哥，你想要哪個池子里的？”耿老爹說：“就順序從邊上的這個池子挖吧?！薄昂脟D！”中年男人答應一聲，又認真吩咐大個子和小胖子：“裝滿當，裝結實啊，注意不要鏟上邊邊角角的雜物！”八只大木桶裝得滿滿當當?shù)牧?。耿老爹按照中年男人說的數(shù)目交了錢，又問這些大木桶的押金幾何，中年男人說：“你剛才交的，已經(jīng)都包含在里邊了，押金是一兩銀子。什么時候還回來木桶，就如數(shù)退還。您稍等一下，我去開個收據(jù)?！鞭D頭又吩咐大個子年輕后生：“你去，把那個最大的攪拌盆刮蹭干凈了拿過來！”說完，進屋里開收據(jù)去了。少頃，中年男人又出來了。除了手里捏著收據(jù)之外，他臂彎里還抱來一把泥葉子、一個泥托子、一把小鏟子、一根長短、粗細適度的，光光滑滑的木棍和一包用牛皮紙包著的什么東西。耿老爹和耿正見了，趕快上前接過他臂彎里抱著的東西。他騰開手以后