第4章第2节化学电源课件.ppt

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1、第四章电化学基础第二节化学电源30七月2021［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置碱性锌锰电池、锌银电池、铅蓄电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池等。广泛应用于通讯、交通、文化、办公及家用电子产品。高科技、军事、生产行业也有特殊应用。【思考】①、目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？产生电能的基本原理是什么？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

2、么？知识点1: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——如：干电池②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池3)优点:①能量转换效率高，供能稳定可靠。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［符号(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[符号是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、电池的储存时间的长短。锂电池干电池叠层电池纽扣电池知识点2：各类电池空气电池小型高性能燃料

3、电池1、干电池(普通锌锰电池）干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O请写出各电极的电极反应。一、一次电池练习：写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。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？__________

4、___________________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MnO2Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O干电池负极:Zn－2e-＝Zn2＋普通锌锰干电池：（-）ZnZnCl2、NH4Cl（糊状）石墨(ＭnO2)(+）正极:2NH4+＋2e-＝2NH3↑＋H2↑总电池反应方程式：2NH4Cl＋Zn＝ZnCl2＋2NH3↑＋H2↑缺点：放电量小，放电过程中易气

5、涨或漏液。改进后碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。二氧化锰的用途Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)22、碱性锌-锰干电池负极：正极：电池反应：电解质：KOH—Zn—MnO2Zn+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．2、迷你型电池优点：电压高、稳定，低污染。用途：手表、相机、心率调节器HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S）Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（

6、S）铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……1.铅蓄电池1)正负极材料正极：PbO2负极：Pb2)工作机制电解质：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：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2OPb(s)+SO42--2e-=PbSO4(s)正极：PbO2(s)+4H++SO42-+2e-=2PbSO4(s)+2H2O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Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O(l)①充电过程PbSO4

7、(s)+2e-=Pb(s)+SO42-还原反应阴极：阳极：2PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+H++SO42-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)+PbO2(s)+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：放电充电⑶、优缺点缺点：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……2、银锌蓄电池正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液K