《化学电源》.ppt

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1、第四章电化学基础第二节化学电源人教版选修4·化学反应原理问题讨论1、通过日常生活的学习，你知道哪些电池？其中哪些属于化学电池？2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？3、判断电池的优劣标准主要是什么？4、目前化学电池主要分为哪几大类？产生电能的基本原理是什么？各自有什么特点？用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电池用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池纽扣电池2、化学电池1)概念:将化学能变成电能的装置2)分类:①一次电池又称不可充电电池或干电池②二次电池又称充电电池或蓄电池③燃料电池3)优点:①能量转换效率高，供能稳定

2、可靠②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便③易维护，可在各种环境下工作。4)电池优劣的判断标准:①比能量［单位：(w·h/kg)，(w·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少②比功率[单位：（W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小.③电池的可储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。1、干电池(普通锌锰电池）Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O一次电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2和H2O等糊状物普通锌锰电

3、池写出锌锰干电池的电极反应方程式。负极————————————————正极————————————————总反应通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？_____________________________我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？Zn-2e-=Zn2+2NH4++2e-=2NH3+H2，H2+2MnO2=Mn2O3+H2O锌筒变软，电池表面变得不平整MnO2ZnCl2优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O随着用

4、电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。碱性电池碱性锌-锰干电池负极—Zn正极—MnO2电池反应：电解质：KOHZn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2［思考］该电池的正负极材料和电解质？碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间比干电池增大几倍，不会气涨或漏液。(一)一次电池

5、钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为Zn(OH)22、银-锌电池负极：正极：总反应：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……3、铅蓄电池1)正负极材料正极：PbO2负极：Pb2)工作机制电解质：浓H2SO4溶液铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程(二)二次电池放电过程总反应：

6、Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反应还原反应负极：①放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程白色沉淀②充电过程PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)还原反应阴极：阳极：2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO

7、2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)放电充电3)优缺点简析缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池