4-4-2化学电源

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1、第二节化学电源重难点一常见的一次电池1．干电池——普通锌锰电池干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的周围由内向外依次是A：二氧化锰粉末(黑色)——用于吸收在正极上生成的氢气(以防止产生极化现象)；B：用饱和氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。电极反应式为：负极(锌筒)：Zn－2e－===Zn2＋正极(石墨)：2NH＋2e－===2NH3＋H2↑H2＋2MnO2===Mn2O3＋H2O总反应式为Zn＋2NH＋2MnO2===Zn2＋＋2NH3＋Mn2O3＋H2O。2．碱性锌锰电池碱性锌锰电池比

2、普通锌锰电池性能好，它的比能量和可储存时间均有提高，适用于大电流和连续放电，是民用电池的升级换代产品之一。3．锌银纽扣电池一般用不锈钢制成小圆盒形，圆盒由正极壳和负极壳组成，形似纽扣(俗称纽扣电池)。盒内正极壳一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料，负极壳一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液。这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电池连续放电，常制成纽扣式微型电池，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。4．锂电池锂电池是负极为Li的电池(正极可以是MnO2、CuO、FeS2等)，锂电

3、池是一种微型电池，它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。电极反应式如下：负极：8Li－8e－===8Li＋；正极：3SOCl2＋8e－===SO＋2S↓＋6Cl－；电池总反应式为：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S↓。锂电池是一种高能电池，它具有比能量高、电压高、工作温度宽和可储存时间长等优点，因而已用于电脑、照相机、手表、心脏起搏器上，以及作为火箭、导弹等的动力电源。重难点二常见的二次电池1．普通铅蓄电池铅蓄电池可以放电也可以充电，一般用

4、硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳(防止酸液的泄漏)；设有多层电极板，其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属铅，正、负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开(以防止电极之间发生短路)；两极均浸入到稀硫酸溶液中。2．碱性蓄电池这类电池的寿命一般比铅蓄电池长很多，且携带很方便。Ni－Cd电池：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O放电充电2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。Ni－Fe电池：Fe＋2NiO(OH)＋2H2O放电充电2Ni(OH)2＋Fe(OH)2。重难点三燃料电池1．燃料电池与一般化学电池的区别(1)一般化学电池的活性物

5、质储存在电池内部，从而限制了电池的容量。(2)燃料电池的电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，电池可以连续不断地提供电能。2．氢氧燃料电池这是一种高效、低污染的新型电池，主要用于航天领域。其电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。电解质溶液一般为40%KOH溶液。电极反应式如下：负极：2H2－4e－===4H＋，正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，总反应式：2H2＋O2===2H2O。除了氢氧燃料电池外，甲烷

6、、煤气等燃料，空气、氯气等氧化剂也可以作为燃料电池的原料。电解质可以呈酸性，也可以呈碱性。3．燃料电池的优点(1)能量转化率高。燃料电池的能量转化率超过80%，远高于普通燃烧过程(能量转换率仅30%多)。(2)污染小。如氢氧燃料电池产物为水，不污染环境。燃料电池发电站排放废弃物少，运行时噪音低，被称为“绿色”发电站。重难点四书写化学电源的电极反应式应遵循的原则原电池两电极上分别发生氧化反应和还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。弱电解质、气体和难溶物均写成化学式，其余的用离子符号表示。正极反应产物、负极

7、反应产物根据题意或化学方程式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。重难点五常见电极反应式的书写类型1．根据装置书写电极反应式首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应即电极反应。2．给出总反应式，写电极反应式各类电极反应式的一般书写步骤为：①列出物质，标电子的得失。②选离子，配电荷。③配个数，巧用水。④两式加，验总式。如以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤：负极反应式的书写：(1)根据总反应方程式列出总式两边化合价升高的有关物质为H2，转移电子数为4e－：2H2－4e

8、－===4H＋。(2)根据电解质溶液的酸碱性，用H＋或OH－或其他离子配平，使两边电荷总数相等。2H2＋4OH－－4e－===4H2O。注意　电子带负电荷；在碱性溶液中，电极反应式不宜出现H＋。(3)利用H2O使两边的元素守恒，即得：2H2－4e－