课题5：化学电源

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1、课题5：化学电源桐乡高级中学张锦松1、实用电池的特点①能产生稳定而且具有较高电压的电流。②安全、耐用且便于携带。③能适用于特殊用途。。④便于回收处理，不污染环境或对环境产生的影响较小。2、确定原电池电极名称的方法：方法一：根据电极材料的性质确定。（1）对于金属—金属电极，相对于电解质溶液来讲，活泼金属是负极，不活泼金属是正极。（2）对于金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极（3）对于金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极方法二：根据电极反应的本身来确定。失电子的反应氧化反应负极；得电子的反应还原反应正极。3、原电池的正负极和电子流向如何判断？负极（–

2、）：电子电流是不活泼金属或非金属，正极（+）：是活泼金属，本身失去电子，发生氧化反应。进电子，本身不反应，得电子发生还原反应。是溶液中的阳离子3、化学电源分类：一次电池和二次电池普通锌锰电池碱性电池镍镉电池小型高性能燃料电池锂离子电池镍氢电池5、常见电池介绍：1、锌锰电池：（普通家用电池）（1）锌锰电池：是用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2黑色粉末，吸收正极放出的氢气，防止产生极化现象。电极反应为：负极（锌筒）：Zn—2e—==Zn2+正极（石墨）：2NH4++2e—=

3、2NH3↑+2H2↑H2+2MnO2=2MnO（OH）淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。电池的总反应式为：Zn+2MnO2+2NH4Cl=Zn（NH3）2Cl2+ZnCl2+2MnO（OH）干电池电动势通常为1.5V，不能充电再生。（2）银锌原电池（纽扣式电池）：是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，形似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成的正极活性材料，另一端填充锌汞合金组成的负极活性材料。电极反应如下：锌：Zn+2OH——2e—=Zn（OH）2氧化银：Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—锌是负极，发生氧化反应；氧

4、化银是正极，发生还原反应。总反应为：Zn+Ag2O+H2OZn（OH）2+2Ag电池电动势通常为1.59V，使用寿命较长。放电充电（3）铅蓄电池：是用硬橡胶或透明塑料制成的长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。铅蓄电池既可放电也可充电。放电时起到原电池的作用，电极反应式为：负极（Pb）：Pb+SO42—-2e—=PbSO4正极（PbO2）：PbO2+SO42—+4H++2e—=PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O当放电进行到硫

5、酸的浓度降低，溶液的密度达到1.18g•cm—3时应停止使用，需充电。放电充电（4）镍氢电池的充放电特性：镍氢电池由镍氢化合物正电极、储氢合金负电极以及碱性电解液(比如30%的氢氧化钾溶液)组成，充、放电时的电化学反应式如下：电池正极：NiO（OH）+e-→NiO+OH-电池负极：MH+OH--e-→M+H2O电池总反应：MH+NiO(OH)NiO+M+H2O在以上各方程中，(正方向)正向化学反应方向为蓄电池放电时的化学反应方向，(反方向)反向化学反应方向为蓄电池充电时的化学反应方向。放电充电（5）氢氧燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域

6、。它的电极材料一般为活化电极，碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂，如铂电极、活性炭电极等，具有很强的催化活性。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。电极反应式为(碱性)：负极2H2＋4OH－4e＝4H2O正极Ｏ2＋2H2O＋4e＝4OH电池总反应式为：2H2＋Ｏ2＝2H2O电极反应式为(酸性)：负极2H2-4e- =4H+正极O2+4H++4e-=2H2O电池总反应式为：2H2＋Ｏ2＝2H2O讲解P42活动与探究：（6）甲烷燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为：负极：CH4＋10OH－

7、－8e＝CO32-＋7H2O；正极：4H2O＋2O2＋8e＝8OH。电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O甲醇—空气—燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池，电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍。其电极反应式为：负极：2CH3OH + 16OH--12e-==2CO32-+12H2O正极：3O2+ 6H2O +12e-== 12OH-总反应式为：2CH3OH+ 3O2+4OH-==2CO32-+ 6H2O（1）、电极材料及原料7、锂电池摩托罗拉6188/6288原装锂电池索尼数码相机

8、锂电池（2）、电解质溶液金属锂作负极，石墨作正极。无