第二課時(shí)發(fā)展中的化學(xué)電源

1、原電池原電池發(fā)生發(fā)生失失電子電子的的氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)發(fā)生發(fā)生得得電子電子的的還原反應(yīng)還原反應(yīng)化學(xué)能與電能（二）化學(xué)能與電能（二）1 1、干電池、干電池鋅錳干電池是鋅錳干電池是最早最早進(jìn)入市場進(jìn)入市場的實(shí)用電池的實(shí)用電池（1）普通鋅錳干電池普通鋅錳干電池優(yōu)點(diǎn)：制作簡單、價(jià)格便宜。優(yōu)點(diǎn)：制作簡單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：Zn 2e- = Zn2+2NH4+ + 2e- = 2NH3 + H2總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+2NH4+ =Zn2+ 2NH3 + H2 鋅鋅-錳干電池在使用過程中，鋅會(huì)逐漸溶解，錳干電池在使用過程中，鋅會(huì)逐漸溶

2、解，鋅外殼變薄，最后內(nèi)部的鋅外殼變薄，最后內(nèi)部的糊狀電解質(zhì)泄露出來糊狀電解質(zhì)泄露出來，對(duì)，對(duì)電器腐蝕。電器腐蝕。P42【思考與交流思考與交流】為什么鋅錳干電池放置過久會(huì)失效？為什么鋅錳干電池放置過久會(huì)失效？（2）堿性干電池）堿性干電池 堿性電池堿性電池是個(gè)人是個(gè)人音響音響、照相機(jī)照相機(jī)等地首選等地首選電源電源。堿性電池堿性電池 電解液電解液:酸性酸性 NH4Cl堿性堿性KOH（離子導(dǎo)電性更好）（離子導(dǎo)電性更好）負(fù)極：鋅片負(fù)極：鋅片鋅粉（反應(yīng)面積成鋅粉（反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅度提高）倍增長，使放電電流大幅度提高）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大電流和連續(xù)提

3、高，適用于大電流和連續(xù)放電放電1下列有關(guān)電池?cái)⑹稣_的是下列有關(guān)電池?cái)⑹稣_的是A水果電池是高效環(huán)保的家用電池水果電池是高效環(huán)保的家用電池 B鋅錳干電池是一種常用的二次電池鋅錳干電池是一種常用的二次電池C鋅錳干電池碳棒是負(fù)極，鋅片是正極鋅錳干電池碳棒是負(fù)極，鋅片是正極D鋅錳干電池工作一段時(shí)間后鋅外殼逐漸變薄鋅錳干電池工作一段時(shí)間后鋅外殼逐漸變薄D2.現(xiàn)在各類堿性電池已經(jīng)占有了越來越多的市場份現(xiàn)在各類堿性電池已經(jīng)占有了越來越多的市場份額，這類電池廣泛地應(yīng)用于各種小型用電器額，這類電池廣泛地應(yīng)用于各種小型用電器(如如照相機(jī)照相機(jī).收音機(jī)等收音機(jī)等)中。有一種新型的鋅錳電池就中。有一種新型的鋅錳電池

4、就是這種堿性電池，它是在傳統(tǒng)鋅錳電池的基礎(chǔ)上是這種堿性電池，它是在傳統(tǒng)鋅錳電池的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。下列對(duì)于堿性鋅錳電池的敘述中正確的改進(jìn)的。下列對(duì)于堿性鋅錳電池的敘述中正確的是是( )A.由于堿性物質(zhì)的存在，這種電池的缺點(diǎn)是容易由于堿性物質(zhì)的存在，這種電池的缺點(diǎn)是容易漏液失效漏液失效B.這種電池較傳統(tǒng)鋅錳電池使用壽命長這種電池較傳統(tǒng)鋅錳電池使用壽命長C.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的KOH改進(jìn)為改進(jìn)為NH4ClD.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的NH4Cl 改進(jìn)為改進(jìn)為KOHBD3.日常所用干電池其電極分別為碳棒和鋅皮，以糊狀日常所用干電池其電極分別為碳棒和鋅皮，

5、以糊狀NH4Cl和和ZnCl2作電解質(zhì)作電解質(zhì)(其中加入其中加入MnO2氧化吸收氧化吸收H2)，電極反應(yīng)可簡化為：電極反應(yīng)可簡化為：Zn2-Zn2+；2NH4+2e-2 NH3H2 (NH3再用于結(jié)合再用于結(jié)合Zn2+。)根據(jù)上述敘述判斷下列說法中正確的是根據(jù)上述敘述判斷下列說法中正確的是( )A、Zn為正極，碳為負(fù)極 B、Zn為負(fù)極，碳為正極C、工作時(shí)電子由碳極經(jīng)外電路流向Zn極 D、電池工作時(shí)正極發(fā)生氧化反應(yīng) B2 2、充電電池、充電電池手機(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)專用電池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池化學(xué)能化學(xué)能放電放電充電充電電能電能用途：用途：目前汽車上使用的電

6、瓶大多仍是鉛蓄電池，它還目前汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。廣泛用于國防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。（1）鉛蓄電池）鉛蓄電池特點(diǎn)：特點(diǎn)：鉛蓄電池的電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再鉛蓄電池的電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再次充電使用。次充電使用。放電時(shí)放電時(shí):正極材料是正極材料是 負(fù)極材料是負(fù)極材料是 ，電解質(zhì)是電解質(zhì)是 。PbO2PbH2SO4負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：CdNiO(OH)KOH具有殘留性記憶，可重復(fù)使用具有殘留性記憶，可重復(fù)使用500次以上，體積??；次以上，體積小；但但鎘有致癌作用鎘有致癌作用,如不回收，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染如不回收，會(huì)產(chǎn)生

7、嚴(yán)重污染廣泛用于收錄機(jī)、無線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、廣泛用于收錄機(jī)、無線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等電動(dòng)剃須刀等鎳鎳鎘鎘電電池池鎘有致癌作用，有被鎘有致癌作用，有被鎳氫電池鎳氫電池取代的趨勢。取代的趨勢。鋰離子電池鋰離子電池特點(diǎn)：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時(shí)間長等。特點(diǎn)：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時(shí)間長等。用途：用途：筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池 鋰電池（有機(jī)溶劑電解液）負(fù)極：2Li-2e=2Li+正極：I2+2e=2I總反應(yīng)：2Li+I2=2LiI 跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲(chǔ)存壽命長。4.下列電池中不屬于二次電池的是下列電

8、池中不屬于二次電池的是( )A.堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池 B.鉛蓄電池鉛蓄電池 C.鎳鎘電池鎳鎘電池 D.鋰離子電池鋰離子電池5.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是( ) A.利用電池外殼的金屬材料利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞防止電池中汞.鎘和鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水鎘和鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水源的污染源的污染C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品 D.回收其中石墨電極回收其中石墨電極BA6.據(jù)報(bào)道，鋅電池可能取代目前

9、廣泛應(yīng)用的鉛蓄電池，據(jù)報(bào)道，鋅電池可能取代目前廣泛應(yīng)用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應(yīng)為：應(yīng)為：2Zn+O22ZnO，原料為鋅粒，原料為鋅粒.電解質(zhì)和空氣，電解質(zhì)和空氣，則下列敘述正確的是則下列敘述正確的是( ) A.鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng) B.負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為Zn2e-Zn2+ C.正極發(fā)生氧化反應(yīng)正極發(fā)生氧化反應(yīng) D.電解液肯定不是強(qiáng)酸電解液肯定不是強(qiáng)酸BD7.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受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，目前已研制成功多種

10、鋰電池，某種鋰電到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為池的總反應(yīng)為Li + MnO2=LiMnO2,下列說法正確的是下列說法正確的是（ ） A、 Li是正極，電極反應(yīng)為是正極，電極反應(yīng)為Li e- = Li+ B、 Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li e- = Li+ C、 Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2 + e- = MnO2 D、 Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li 2e- = Li2+ 電池中含有大量的電池中含有大量的重金重金屬屬如鋅、鉛、鎘、汞、錳等。如鋅、鉛、鎘、汞、錳等。據(jù)專家測試，一節(jié)紐扣電池?fù)?jù)專家測試，一節(jié)紐扣電池能污

11、染能污染6060萬升水；一節(jié)一號(hào)萬升水；一節(jié)一號(hào)電池爛在地里，能使一平方電池爛在地里，能使一平方米的土地失去利用價(jià)值。若米的土地失去利用價(jià)值。若將廢舊電池混入生活垃圾一將廢舊電池混入生活垃圾一起填埋，滲出的重金屬物質(zhì)起填埋，滲出的重金屬物質(zhì)就會(huì)滲透土壤、污染地下水，就會(huì)滲透土壤、污染地下水，進(jìn)而進(jìn)入魚類、農(nóng)作物等，進(jìn)而進(jìn)入魚類、農(nóng)作物等，破壞人類的生存環(huán)境，間接破壞人類的生存環(huán)境，間接威脅到人類的健康，有的還威脅到人類的健康，有的還能致癌。所以我們不要亂扔能致癌。所以我們不要亂扔電池，要及時(shí)回收。電池，要及時(shí)回收。 廢舊電池的回收利用廢舊電池的回收利用3 3、燃料電池、燃料電池高效、環(huán)境友好的

12、化學(xué)電池高效、環(huán)境友好的化學(xué)電池它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極，鉑電極，活性炭電極活性炭電極等。等。(例如：例如：H2和和O2的燃料電池，的燃料電池，CH4和和O2的燃料電池的燃料電池)燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。能的化學(xué)電池。小型高性能燃料小型高性能燃料電池電池 氫氧燃料電池工作原理：氫氧燃料電池工作原理：總反應(yīng)：2H2 + O2 =2H2 O通入的氣體在電極表面放電，電池只是作為一個(gè)反應(yīng)器。通入的氣體在電極表面放電，電池只

13、是作為一個(gè)反應(yīng)器。與其它電池區(qū)別：反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)。與其它電池區(qū)別：反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)。用途：氫氧燃料電池目前已應(yīng)用于航天、軍事通訊、氫氧燃料電池目前已應(yīng)用于航天、軍事通訊、電視中繼站等領(lǐng)域電視中繼站等領(lǐng)域 燃料電池負(fù)極H2： H2-2e- =2H+ 正極O2：O O2+2+2H2O +4e- =4OH- 總反應(yīng)：總反應(yīng)： O2+2H2 =2H2 O介質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： 2H2 + = 2H2O 酸性酸性（H2SO4）負(fù)極負(fù)極正極正極中性中性負(fù)極負(fù)極 正極正極堿性堿性（KOH）負(fù)極負(fù)極正極正極2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-2H2

14、- 4e- = 4H+ O2 + 4e- + 4H+ = 4H2O2H2 - 4e- +4OH- = 4H2O O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-一定要會(huì)判斷：酸性有一定要會(huì)判斷：酸性有H+ (肯定沒肯定沒OH- ）；）； 堿性有堿性有OH- (肯定沒肯定沒 H+ ）甲烷氧氣燃料電池甲烷氧氣燃料電池該電池用鉑片插入該電池用鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣上分別通甲烷和氧氣 負(fù)極：負(fù)極： 正極：正極：放電總反應(yīng)式：放電總反應(yīng)式：CH4+10OH8e=CO32+7H2O2O2+4H2O+8e= 8OHCH4+ 2O2+2KOH =K2CO3 +3H

15、2O9下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是 A氫氧燃料電池氫氧燃料電池 B鋅錳電池鋅錳電池 C鎳鎘電池鎳鎘電池 D鉛蓄電池鉛蓄電池A10.阿波羅宇宙飛船使用的是氫氧燃料電池，其電極反阿波羅宇宙飛船使用的是氫氧燃料電池，其電極反應(yīng)為：應(yīng)為： 2H24 OH- 4 H2O4e-， O22 H2O4e- 4 OH-。 在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是 正極發(fā)生的是正極發(fā)生的是 . (填氧化或還原填氧化或還原)反應(yīng)反應(yīng).H2 還原還原KOH溶液溶液H2O2H2Oa b1111：19691969年美國年美國“阿波羅阿波羅1111號(hào)號(hào)”登登月成功。飛船上使用的氫

16、氧燃料電月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池，其構(gòu)造池是一種新型的化學(xué)電池，其構(gòu)造如圖示：兩個(gè)電極均由多孔性碳制如圖示：兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。電極表面放電。1 1、a a是是 極，極， b b是是 極極2、外電路電子流向：、外電路電子流向：負(fù)負(fù)正正 ab12氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)。以氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)。以30%KOH溶液溶液為電解質(zhì)的這種電池在使用時(shí)的電極反應(yīng)如下：為電解質(zhì)的這種電池在使用時(shí)的電極反應(yīng)如下：2H24OH-4e-=4H2O O22H2O4e-=4OH-下列說法錯(cuò)誤的是下列說法錯(cuò)誤

17、的是A氫氣通入正極，氧氣通入負(fù)極氫氣通入正極，氧氣通入負(fù)極B燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%C供電時(shí)的總反應(yīng)為：供電時(shí)的總反應(yīng)為：2H2O2 = 2H2OD產(chǎn)物為無污染的水，屬于環(huán)境友好電池產(chǎn)物為無污染的水，屬于環(huán)境友好電池A13（07年廣東）科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌年廣東）科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為：為： A . H22OH2H2O2e B. O24H4e2H2O C. H22H2e D. O22H2O4e4OHCAl空氣空氣海水電池海水電池 負(fù)極：負(fù)極： 正極：正極：放電總反應(yīng)式：放電總反應(yīng)式： 4Al 12e = 4Al3+3O2+6H2O+12e= 12OH4Al + 3O2+6H2O= 4Al( OH)314.已知空氣已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為：鋅電池的電極反應(yīng)為： 鋅片：鋅片：Zn+2OH- -2e- =ZnO+H2O石墨：石墨：O2+2H2O+4e- =4OH- 根據(jù)此判斷，鋅片是根據(jù)此判斷，鋅片是( )。 A.負(fù)極，并被氧化負(fù)極，并被氧化 B.負(fù)極