《化學(xué)電源》（課堂PPT）

1、1第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)電源化學(xué)電源2用途廣泛的電池用于用于“神六神六”的太陽(yáng)能電的太陽(yáng)能電池池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池各式各樣的紐扣電池各式各樣的紐扣電池3學(xué)與問(wèn)學(xué)與問(wèn)在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過(guò)哪些在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過(guò)哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？ 電池電池化學(xué)電池化學(xué)電池太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池原子能電池原子能電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱將放射性同位素自然衰變

2、時(shí)產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置能通過(guò)熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置堿性鋅錳電池、鋅銀電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鉛蓄電池、鎘鎳電池、氫鎳鉛蓄電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池等。電池、鋰離子電池等。廣泛應(yīng)用于通訊、交通、文廣泛應(yīng)用于通訊、交通、文化、辦公及家用電子產(chǎn)品。化、辦公及家用電子產(chǎn)品。高科技、軍事、生產(chǎn)行業(yè)也高科技、軍事、生產(chǎn)行業(yè)也有特殊應(yīng)用。有特殊應(yīng)用。4【思考思考】目前化學(xué)電池主要分為哪幾個(gè)大類？目前化學(xué)電池主要分為哪幾個(gè)大類？ 在性能等方面它們各有什么特點(diǎn)？在性能等方面它們各有什么特點(diǎn)？ 產(chǎn)生電能的基本原理是什么？產(chǎn)生電能的基本原理是什么？化學(xué)電池與其他能源相比有哪些

3、優(yōu)點(diǎn)？化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？5知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1：化學(xué)電池：化學(xué)電池1)概念概念:將化學(xué)能變成電能的裝置將化學(xué)能變成電能的裝置2)分類分類:一次電池又稱不可充電電池一次電池又稱不可充電電池如：干電池如：干電池二次電池又稱充電電池二次電池又稱充電電池蓄電池蓄電池燃料電池燃料電池3)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):4)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠?？梢灾瞥筛鞣N形狀和大小、不同容量和電壓的電池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。和電池組，使用方便。易維護(hù)，可在

4、各種環(huán)境下工作。易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。比能量比能量符號(hào)符號(hào)(Wh/kg)，(Wh/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能所能輸出電能的多少的多少比功率比功率符號(hào)是符號(hào)是W/kg，W/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率所能輸出功率的大小的大小電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短6鋰電池鋰電池干電池干電池疊層電池疊層電池紐扣電池紐扣電池知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)2：各類電池：各類電池7空氣電池空氣電池小型高性能燃料電池小型高性能燃料電池 81 1、干電池、干電池( (普通鋅錳電池）普通鋅錳電池）干電池用鋅制桶形外殼作干電池用鋅制桶形外殼作負(fù)極，位

5、于中央的頂蓋有負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充墨周圍填充NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉作電解質(zhì)溶液，還和淀粉作電解質(zhì)溶液，還填充填充MnOMnO2 2的黑色粉末吸收正極放出的的黑色粉末吸收正極放出的H H2 2，防止產(chǎn)生極化，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極總的反應(yīng)式為：現(xiàn)象。電極總的反應(yīng)式為：Zn+2MnOZn+2MnO2 2 + 2NH + 2NH4 4Cl = ZnClCl = ZnCl2 2+ Mn+ Mn2 2O O3 3+2NH+2NH3 3+H+H2 2O O一、一、 一次電池一次電池9練：寫出練：寫出鋅錳干電池鋅錳干電池的

6、電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程的電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程式。式。負(fù)極負(fù)極正極正極總反應(yīng)總反應(yīng)通常我們可以通過(guò)干電池的外觀上的哪些變化判斷通常我們可以通過(guò)干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了？它已經(jīng)不能正常供電了？_我們?cè)谑褂酶晌覀冊(cè)谑褂酶呻姵氐倪^(guò)程中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請(qǐng)推測(cè)可能電池的過(guò)程中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請(qǐng)推測(cè)可能是干電池中的什么成分起了作用？是干電池中的什么成分起了作用？Zn-2e-=Zn2+鋅筒變軟，電池表面變得不平整鋅筒變軟，電池表面變得不平整MnO210堿性鋅堿性鋅-錳干電池錳干電池負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOHKOHZnZnMnOM

7、nO2 2Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2思考思考該電池的正負(fù)極材料和電解質(zhì)該電池的正負(fù)極材料和電解質(zhì)111.干電池干電池負(fù)極負(fù)極: Zn2e-Zn2 普通鋅錳干電池：普通鋅錳干電池：（-）Zn ZnCl2、NH4Cl（糊狀）（糊狀） 石墨石墨(nO2)(+) 正極正極: 2NH4+2e-2NH3H2 總電池反應(yīng)方程式總電池反應(yīng)方程式 ：2NH4ClZnZnCl22NH3H2 缺點(diǎn)：放電量小，放電過(guò)程中易氣漲或漏液缺點(diǎn)：放電量小，放電過(guò)程中易氣漲或漏液： 電流穩(wěn)定，放電

8、容量、時(shí)間增大幾倍，不會(huì)氣漲或漏液。電流穩(wěn)定，放電容量、時(shí)間增大幾倍，不會(huì)氣漲或漏液。Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2122 2、迷你型電池、迷你型電池 優(yōu)點(diǎn)：電壓高、穩(wěn)定，低污染。優(yōu)點(diǎn)：電壓高、穩(wěn)定，低污染。 用途：手表、相機(jī)、心率調(diào)節(jié)器用途：手表、相機(jī)、心率調(diào)節(jié)器 HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）133 3、鋰電池、鋰電池鋰電池：鋰電池：（- -）LiLi（S S） LiILiI（晶片）（晶片） I I2 2(+(+） 鋰亞硫酰氯電池鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl(Li-SOCl2 2) )：

9、8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl+Li=6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S負(fù)極：負(fù)極： ；正極：；正極： 。用途：質(zhì)輕、高能用途：質(zhì)輕、高能( (比能量高比能量高) )、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、工、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域。作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域。8Li-8e8Li-8e- -=8Li=8Li+ +3SOCl3SOCl2 2+8e+8e- -=6Cl=6Cl- -+SO+SO3 32-2-+2S+2S14鉛蓄電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池1.

10、鉛蓄電池鉛蓄電池1)正負(fù)極材料正負(fù)極材料正極：正極：PbO2負(fù)極：負(fù)極：Pb2)工作機(jī)制工作機(jī)制電解質(zhì)：電解質(zhì)：H2SO4溶液溶液鉛蓄電池為典型的可充電電池，鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程二、二次電池二、二次電池15放電過(guò)程總反應(yīng)：放電過(guò)程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O Pb(s) + SO42- -2e- =PbSO4 (s)正極：正極：PbO2(s) + 4H+SO42- +2e- =2PbSO4 (s) +2H2O 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極：負(fù)極：放電過(guò)程放電過(guò)程鉛

11、蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過(guò)程逆過(guò)程16Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 2PbSO4(s)+2H2O(l)充電過(guò)程充電過(guò)程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陰極：陰極：陽(yáng)極：陽(yáng)極：2PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H+ 2SO42- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源負(fù)極接電源正極接電源正極充電過(guò)程總反應(yīng)：充電過(guò)程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過(guò)程：鉛蓄電池的充放電過(guò)程：放電放電充電充電173)優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析

12、優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉價(jià)格低廉其它二次電池其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池離子蓄電池18銀銀-鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表示為：充電和放電過(guò)程可以表示為：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O放電放電充電充電此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是

13、（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正極：正極：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-2 2、銀鋅蓄電池、銀鋅蓄電池193 3、鎘鎳電池、鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放放電電充電充電負(fù)極材料：負(fù)極材料：CdCd；正極材料：正極材料：涂有涂有NiO2NiO2，電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOHKOH溶液。溶液。反應(yīng)式如下：反應(yīng)式如下：寫出電極反應(yīng)式。寫出電極反應(yīng)式。 特點(diǎn)：比鉛蓄電池耐用，可密封反復(fù)使用。特點(diǎn)：比鉛蓄電池耐用，可密封反復(fù)使用。 20鎳鎳鎘可充電電池可發(fā)生

14、如下反應(yīng)：鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負(fù)極材料是由此可知，該電池的負(fù)極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電放電充電充電A. Cd （ A ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正極：正極：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-21大有發(fā)展前景的燃料電池大有發(fā)展前景的燃料電池 燃料電池燃料電池是利用是利用氫氣、天然氣、甲醇?xì)錃?、天然氣、甲醇等燃等燃料與料與氧氣或空氣氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來(lái)的進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放

15、出來(lái)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前燃燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近80%80%，約為火力發(fā)，約為火力發(fā)電的電的2 2倍倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電池的多。燃料電池的噪聲噪聲及硫氧化物、氮氧化物等及硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零廢氣污染都接近零；燃料電池發(fā)明于燃料電池發(fā)明于1919世紀(jì)世紀(jì)3030年年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代才開(kāi)始進(jìn)年代才開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段。第一代燃料電池的入實(shí)用階段。第一代燃料電池的 大致情況如下：大致情

16、況如下： ( (三三) )燃料電池燃料電池22新型燃料電池新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池23燃料電池燃料電池 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，可持續(xù)使：能量轉(zhuǎn)化率高，可持續(xù)使用，用，對(duì)環(huán)境友好對(duì)環(huán)境友好用途用途：宇宙飛船，應(yīng)用前景廣闊：宇宙飛船，應(yīng)用前景廣闊負(fù)極負(fù)極 : 2H2+4OH-4e-4H2O 正極正極 : O2+2H2O4e-4OH- 總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式 ： 2H2O22H2O（- -

17、）NiNi（多孔）（多孔） KOHKOH（溶液）（溶液） NiONiO2 2 (+ (+） 24燃燃 料料 電電 池池2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-25固體燃料電池固體燃料電池2H2 - 4e- +2O2= 2H2O O2 + 4e-= 2O2 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 26航天技術(shù)上使用的一種電航天技術(shù)上使用的一種電池，它具有高能、輕便、池，它具有

18、高能、輕便、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。用不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。用PtPt做電極，做電極，KOHKOH溶液做電解溶液做電解液，因其反應(yīng)與氫氧燃燒液，因其反應(yīng)與氫氧燃燒相似，故稱為氫氧燃燒電相似，故稱為氫氧燃燒電池。請(qǐng)寫出各電極的電極池。請(qǐng)寫出各電極的電極反應(yīng)。反應(yīng)。氫氧燃料電池氫氧燃料電池若將氫氣換成甲烷，若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)寫出各電極的電極反應(yīng)PtPt電極電極H2O2氫氧燃料電池模擬氫氧燃料電池模擬KOH27氫氧燃料電池氫氧燃料電池使用氫氧使用氫氧燃料電池燃料電池動(dòng)力的法動(dòng)力的法國(guó)產(chǎn)標(biāo)國(guó)產(chǎn)標(biāo)TAXI28將鉑絲插入將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個(gè)電溶液作電極，然后向兩個(gè)電極上分別通入

19、甲烷和氧氣，可以形成原電池，極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池，由于發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱由于發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱作燃料電池，根據(jù)兩極上反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷，作燃料電池，根據(jù)兩極上反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷，通入甲烷的一極為通入甲烷的一極為_(kāi)，這一極的電極反應(yīng)，這一極的電極反應(yīng)為為_(kāi)；通入氧氣的一極；通入氧氣的一極為為_(kāi)，電極反應(yīng)為，電極反應(yīng)為總反應(yīng)為總反應(yīng)為_(kāi)。負(fù)極負(fù)極CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極正極O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若將氫氣換成甲烷，若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)寫出各電極的電極反應(yīng)29

20、書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 1確定原電池的正負(fù)極，弄清正負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的確定原電池的正負(fù)極，弄清正負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)；物質(zhì)；2.2.電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如所有規(guī)則（如“拆拆”、“平平”）；）；3 3將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；304 4負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)原產(chǎn)物，與

21、溶液的酸堿性有關(guān)( (如如4 4價(jià)的價(jià)的C C在酸性在酸性溶液中以溶液中以COCO2 2形式存在，在堿性溶液中以形式存在，在堿性溶液中以COCO3 32-2-形式存形式存在在) )；5 5溶液中不存在溶液中不存在O O2-2-：在酸性溶液中它與：在酸性溶液中它與H H結(jié)合成結(jié)合成H H2 2O O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OHOH- -。31 迅猛發(fā)展的綠色環(huán)保電池是指近年來(lái)研制、開(kāi)發(fā)和已迅猛發(fā)展的綠色環(huán)保電池是指近年來(lái)研制、開(kāi)發(fā)和已 投投入使用的高性能、無(wú)污染電池。入使用的高性能、無(wú)污染電池。金屬氫化物鎳電池金屬氫化物鎳電池與鎘鎳電池與鎘鎳電池有相同的工

22、作電壓有相同的工作電壓(12(12伏伏) )，但由于采用了，但由于采用了稀土合金或稀土合金或TiNiTiNi合金合金儲(chǔ)氫材料作為儲(chǔ)氫材料作為 負(fù)極活性物質(zhì)負(fù)極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，使其，取代了致癌物質(zhì)鎘，使其 成為成為一種綠色環(huán)保電池。一種綠色環(huán)保電池。 鋰離子蓄電池鋰離子蓄電池系由系由碳作負(fù)極，嵌鋰的金碳作負(fù)極，嵌鋰的金屬氧化物作屬氧化物作 正極和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成正極和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為，其工作電壓為3636伏，因伏，因此一個(gè)此一個(gè) 鋰離子電池相當(dāng)三個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。鋰離子電池相當(dāng)三個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池?？沙淇沙潆妷A錳電池電堿錳電池是在是在堿性鋅錳原電池堿性鋅錳原電

23、池基礎(chǔ)上發(fā)展起基礎(chǔ)上發(fā)展起 來(lái)的，由于應(yīng)來(lái)的，由于應(yīng)用了無(wú)汞化的鋅粉及新型添加劑，不僅保持了原電池用了無(wú)汞化的鋅粉及新型添加劑，不僅保持了原電池 的電流的電流放電特性，而且能充電使用幾十次至幾百次。放電特性，而且能充電使用幾十次至幾百次。太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池利用利用P PN N結(jié)的結(jié)的光電效應(yīng)光電效應(yīng)，把太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換成電，把太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換成電 能，滿足用戶能，滿足用戶需要。這種發(fā)電具有無(wú)需燃料、無(wú)污染、無(wú)需要。這種發(fā)電具有無(wú)需燃料、無(wú)污染、無(wú) 噪聲、運(yùn)行簡(jiǎn)單噪聲、運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠、減少維護(hù)、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，已被空間和無(wú)常規(guī)能源可靠、減少維護(hù)、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，已被空間和無(wú)常規(guī)能源的地域廣泛

24、采用。的地域廣泛采用。綠色電池種種綠色電池種種32電池的發(fā)展方向電池的發(fā)展方向 光電池使用方便光電池使用方便, ,特別是近年來(lái)特別是近年來(lái) 微小型半導(dǎo)體逆變器微小型半導(dǎo)體逆變器迅速發(fā)展迅速發(fā)展, ,促使其應(yīng)用更加快捷促使其應(yīng)用更加快捷. .美美, ,日日, ,歐和發(fā)展中國(guó)歐和發(fā)展中國(guó)家都制定出龐大的家都制定出龐大的 光伏技術(shù)發(fā)展計(jì)劃光伏技術(shù)發(fā)展計(jì)劃, ,開(kāi)發(fā)方向是大開(kāi)發(fā)方向是大幅度提高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性幅度提高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性, ,降低成本降低成本, ,不斷擴(kuò)不斷擴(kuò)大產(chǎn)大產(chǎn) 業(yè)業(yè). .目前已有目前已有8080多個(gè)多個(gè) 國(guó)家和地區(qū)形成國(guó)家和地區(qū)形成 商業(yè)化商業(yè)化, ,半商業(yè)化半商業(yè)化

25、生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力, , 市場(chǎng)開(kāi)市場(chǎng)開(kāi) 拓從空間轉(zhuǎn)向地拓從空間轉(zhuǎn)向地 面系統(tǒng)應(yīng)用。面系統(tǒng)應(yīng)用。33課堂總結(jié)1 1、僅有一個(gè)電極材料參與反應(yīng)的原電池：、僅有一個(gè)電極材料參與反應(yīng)的原電池：負(fù)極：負(fù)極：M-xe=MM-xe=Mx+x+正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬2 2、兩個(gè)電極均參與反應(yīng)的原電池、兩個(gè)電極均參與反應(yīng)的原電池 （如蓄電池，紐扣電池）（如蓄電池，紐扣電池）電極材料：金屬為負(fù)極，金屬化合物為正極電極材料：金屬為負(fù)極，金屬化合物為正極34電子得失均由兩電極本身發(fā)生電子得失均由兩電極本身發(fā)生電極反應(yīng)需考慮電解質(zhì)溶液的參與電極反應(yīng)需考慮電解質(zhì)溶液的參與 3 3、

26、電極材料本身均不參與反應(yīng)的電池（燃料電池）、電極材料本身均不參與反應(yīng)的電池（燃料電池）兩電極材料均為惰性電極兩電極材料均為惰性電極負(fù)極可燃性氣體失電子，正極助燃性氣體得電子負(fù)極可燃性氣體失電子，正極助燃性氣體得電子電極反應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液351 1、在含有、在含有H H2 2S S氣體的空氣中，銀器表面易變黑（生成了氣體的空氣中，銀器表面易變黑（生成了AgAg2 2S S），為了除去銀器表面），為了除去銀器表面AgAg2 2S S，可采用如下方法：在一，可采用如下方法：在一個(gè)鋁制的容器中放入食鹽溶液，將銀器浸入食鹽溶液，使個(gè)鋁制的容器中放入食鹽溶液，將銀器浸入食鹽溶液，使銀

27、器與鋁接觸良好過(guò)一段時(shí)間，銀器表面變?yōu)殂y白色，銀器與鋁接觸良好過(guò)一段時(shí)間，銀器表面變?yōu)殂y白色，并聞到臭雞蛋的氣味，觀察到有少量白色絮狀沉淀生成，并聞到臭雞蛋的氣味，觀察到有少量白色絮狀沉淀生成，請(qǐng)用電極反應(yīng)式和離子方程式表示上述過(guò)程請(qǐng)用電極反應(yīng)式和離子方程式表示上述過(guò)程鞏 固 練 習(xí)負(fù)極：負(fù)極：Al-3e-=Al3+正極：正極：Ag2S+2e-=2Ag+S2-總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S 362 2、熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，、熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用因而受到重視，可用LiLi2 2COCO3 3和和NaN

28、a2 2COCO3 3的熔的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，融鹽混合物作電解質(zhì)，COCO為陽(yáng)極燃?xì)?，空為?yáng)極燃?xì)?，空氣與氣與COCO2 2的混合氣為陰極燃?xì)?，制得在的混合氣為陰極燃?xì)?，制得?565下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO2CO+2CO3 32-2-=4CO=4CO2 2+4e+4e正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO+O2=2CO2373.3.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功能量

29、高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i + MnLi + MnO O2 2=LiMnO=LiMnO2 2, ,下列說(shuō)法正確的是（下列說(shuō)法正確的是（ ）A A、 LiLi是正極，電極反應(yīng)為是正極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i Li e e- - = Li= Li+ +B B、 LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i Li e e- - = Li= Li+ +C C、 LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnOMnO2 2 + e+ e- - = MnO= MnO2 2 D D、 LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i Li 2e2e- - = Li= Li2+2+B384 4、19911991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁、空氣、海水電池為能源的新型年我國(guó)首創(chuàng)以鋁、空氣、海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已經(jīng)研制成功。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠海水標(biāo)志燈已經(jīng)研制成功。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中氧使鋁不斷氧化產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)空氣中氧使鋁不斷氧化產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘就發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高分鐘就發(fā)出耀眼的閃光，