6.1.2.2化學(xué)電源課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

6.1.2.2化學(xué)電源鉛蓄電池干電池紐扣電池鋰離子電池燃料電池鋰離子電池太陽(yáng)能電池生活中電池將

變成

的裝置。廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、照相機(jī)、計(jì)算器、遙控器、汽車、衛(wèi)星等。1.概念:2.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。一、化學(xué)電池化學(xué)能電能化學(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等鋰離子電池鎳氫電池普通鋅錳干電池鋅銀紐扣電池3.化學(xué)電池的分類

放電后不可再充電的電池。一次電池的電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫做干電池。常見(jiàn)一次電池有普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、紐扣式銀鋅電池等。二、一次電池（干電池）（1）、普通鋅錳電池(-)

Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2,C

(+)人們最早使用的化學(xué)電池是

，它是一種

電池，放完電之后不能再充電，正極材料為

，負(fù)極材料為

，電解質(zhì)溶液：

糊電池總反應(yīng)：Zn＋2MnO2+2NH4+＝

Zn2+＋

Mn2O3+2NH3＋H2O1、一次電池（干電池）鋅錳電池一次性石墨棒鋅制圓筒外殼NH4Cl負(fù)極(Zn)：正極(C)：

2MnO2+2NH4++2e-＝Mn2O3+2NH3＋H2OZn－2e－=Zn2+優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。Zn+2MnO2+2NH4+=[Zn(NH3)2]2++2MnO(OH)負(fù)極：優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。1.普通（酸性）鋅錳干電池

作正極，

作電解質(zhì)溶液，

作負(fù)極石墨棒氯化銨糊鋅筒Zn-2e-+2NH4+=[Zn(NH3)2]2++2H+正極：MnO2+H++e-=MnO(OH)總反應(yīng)：2.堿性鋅錳電池負(fù)極：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極：MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-氫氧化氧錳正極:

;負(fù)極：

;電解質(zhì):

。MnO2Zn粉KOH總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O

=2MnO(OH)+

Zn(OH)2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)放電缺點(diǎn)：多數(shù)只能一次使用，不能充電；價(jià)格較貴3.銀鋅（紐扣）電池正極:

;負(fù)極：

;電解質(zhì):

。Zn－2e-＋2OH－＝Zn(OH)2Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－KOH溶液Ag2OZn負(fù)極:正極:優(yōu)點(diǎn)：比能量大、電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，適宜小電流連續(xù)放電。廣泛用于電子手表、照相機(jī)、計(jì)算器和其他微型電子儀器。Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2總反應(yīng)式:【練習(xí)】下列說(shuō)法正確的是()A．鋅錳電池和堿性鋅錳電池的正極材料均是鋅B．鋅錳電池中電解質(zhì)主要是NH4Cl，而堿性鋅錳電池中的電解質(zhì)主要是KOHC．堿性鋅錳電池不如鋅錳電池的壽命長(zhǎng)D．干電池放電之后還可再充電B放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生的電池。這種充電電池屬于二次電池，也叫充電電池或蓄電池。常見(jiàn)的充電電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等，目前汽車上使用的大多是鉛蓄電池。三、二次電池（蓄電池）（1）、鉛蓄電池:(-)Pb│H2SO4│PbO2(+)

放電

充電最早使用的充電電池是

，它是以

為負(fù)極，

為正極，以

為電解質(zhì)。PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O鉛蓄電池PbPbO2稀硫酸Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2OPb-2e-+SO42-=PbSO4放電反應(yīng):2、二次電池（充電電池）負(fù)極：

正極：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉。鉛酸電池由兩組柵狀電極板交替排列而成，正極板上覆蓋有PbO2,負(fù)極板上覆蓋有Pb，電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液。1.鉛酸蓄電池構(gòu)造：鉛蓄電池的構(gòu)造缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境：(-)Pb|H2SO4|PbO2(+)（2）、鎳鎘電池鎳鎘電池以

為負(fù)極,

為正極,以

為電解質(zhì)，其壽命比鉛蓄電池____。CdNiOOHKOH長(zhǎng)Cd+

2OH-－2e－

=

Cd(OH)2

2NiOOH+2H2O+2e-

=2Ni(OH)2+2OH-負(fù)極:正極：Cd＋2NiOOH＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2

放電

充電用途：廣泛用于收錄機(jī)、無(wú)線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等。特點(diǎn)：體積小、便于攜帶，可重復(fù)使用500次以上、壽命比鉛蓄電池長(zhǎng)。H2+

2OH-－2e－

=

2H2O

NiOOH+H2O+e－

=Ni(OH)2+OH-正極：負(fù)極：（3）、鎳氫電池H2＋

NiOOHNi(OH)2

放電

充電（4）、人們利用元素周期表中ⅠA族

金屬，制造了新一代可充電的綠色電池

，其具有質(zhì)量輕、綠色環(huán)保、高效可充等的特點(diǎn)，它廣泛成為筆記本電腦、移動(dòng)電話等低功耗電器的主流電源。最輕的鋰電池鋰很活潑，因此鋰電池里不能含水，一般用有機(jī)介質(zhì)Li-e-=Li+負(fù)極：

(2)燃料電池與干電池和蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是

，而是用外加的設(shè)備，源源不斷地提供

和

，使反應(yīng)能連續(xù)進(jìn)行。(1)燃料電池是一種的

、

的發(fā)電裝置。高效環(huán)境友好燃料氧化劑3、燃料電池儲(chǔ)存在電池內(nèi)部電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O負(fù)極通入氣體是___，正極通入氣體是___。①如果電解液為酸性：負(fù)極(Pt)：正極(Pt)：②如果電解液為堿性：負(fù)極(Pt)：正極(Pt)：

2H2﹣4e-=4H+O2+4e-+4H+=2H2O2H2+4OH-+4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-O2H2氫氧燃料電池

燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2OpH值變化酸性負(fù)極正極堿性負(fù)極

正極中性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-減小增大減小增大

負(fù)極：

CH4＋10OH－－8e－

=CO32－＋7H2O

正極：2O2＋4H2O＋8e－

=8OH－

總反應(yīng)式：

CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O①H2SO4溶液：2、甲烷燃料電池用導(dǎo)線連接兩個(gè)鉑電極插入電解質(zhì)溶液中，向兩極分別通入CH4和O2。負(fù)極：CH4＋2H2O－8e－

=CO2＋8H+正極：2O2＋8H＋＋8e－

=4H2O總反應(yīng)式：CH4+2O2=CO2+2H2O②KOH溶液：

3.甲醇燃料電池/KOH(2)堿性介質(zhì)正極:3O2+6H2O+12e-===12OH-負(fù)極:2CH3OH+16OH--12e-===2CO32-+12H2O總反應(yīng):2CH3OH+3O2+4OH-===2CO32-+6H2O(1)酸性介質(zhì)正極：3O2+12e-+12H+===6H2O負(fù)極：2H2