化學(xué)電源上課用3

化學(xué)電源鋰電池干電池紐扣電池太陽(yáng)能電池燃料電池蓄電池一、幾種常見電池1.干電池（普通鋅錳電池）常見有酸性和堿性兩種。早期為酸性的，1860年發(fā)明。但放電時(shí)間短、酸液腐蝕外殼。已逐漸被淘汰。酸性見右圖：酸性鋅錳干電池的負(fù)極是Zn，正極是C與MnO2，電解質(zhì)NH4Cl其電極反應(yīng)為：負(fù)極：Zn—2e-===Zn2+正極：2NH4++2e-===2NH3+H2

Zn2++2NH3==Zn（NH3）22+

2MnO2+H2==Mn2O3+H2O+—碳棒MnO2KOH鋅堿性鋅錳干電池克服了酸性鋅錳干電池的兩個(gè)缺點(diǎn)。堿性鋅錳干電池的負(fù)極是Zn，正極是C與MnO2，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：Zn—2e-+2OH-==ZnO+H2O

正極：MnO2+2e-+2H2O==Mn（OH）2+2OH-

電池總反應(yīng)式：Zn+MnO2+H2O=ZnO

+Mn（OH）2

特點(diǎn)：比普通鋅錳電池性能好，比能量和儲(chǔ)存時(shí)間均有提高，可適合大電流和連續(xù)放電。

隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對(duì)電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。

體積小、性能好的堿性鋅－錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解液由原來(lái)的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高。2、鉛蓄電池能循環(huán)使用，電壓穩(wěn)定負(fù)極(Pb)：Pb+SO42--2e-=PbSO4電解質(zhì)溶液：H2SO4正極(PbO2)：

PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O總反應(yīng)：Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O充電：充電時(shí)原原電池的負(fù)極接電源的負(fù)極作電解池的陰極充電時(shí)原原電池的正極接電源的正極作電解池的陽(yáng)極陰極：PbSO4+2e-==Pb+SO42-充電時(shí)為電解池：陽(yáng)極：PbSO4+2H2O-2e-==PbO2+4H++SO42-

總反應(yīng)為：2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4

Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電可逆電池（二次電池）：鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，工作時(shí)的反應(yīng)為Pb＋PbO2＋２H2SO4＝＝＝２PbSO4＋２H2O，下列結(jié)論正確的是A．Pｂ為正極被氧化

B．溶液的pH不斷減小C．只向PbO2處移動(dòng)D．電解質(zhì)溶液pH不斷增大銀鋅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：此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是A．AgB．Zn(OH)2C．Ag2OD．Zn3、鋰電池優(yōu)點(diǎn)：等質(zhì)量可釋放電子多。質(zhì)量輕、電壓高、效率高、壽命長(zhǎng)，屬高能電池。（創(chuàng)新方案33）結(jié)構(gòu)：鋰作為電池的負(fù)極二、新型燃料電池原理相同：工作時(shí)發(fā)生的仍然是氧化還原反應(yīng)特點(diǎn)：工作時(shí)氧化劑和還原劑是從外界不斷輸入的，同時(shí)將電極產(chǎn)物不斷排出電池。燃料電池是名副其實(shí)的把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”。能量轉(zhuǎn)換率很高。燃料電池1、鋁—空氣燃料電池（電解質(zhì)溶液為鹽溶液）負(fù)極（Al）：4Al-12e-=4Al3+正極（空氣）：3O2+6H2O+12e-=12OH-總反應(yīng)：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)32e-氫氣氧氣

H2OHH++OH

OH--A

負(fù)極正極2、氫氧燃料電池碳棒碳棒-酸性或堿性溶液中，正負(fù)極反應(yīng)有所不同，但總反應(yīng)方程式不變。負(fù)極(C):2H2-4e-=4H+正極(C)：O2+4e-+2H2O=4OH-總反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+O２=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=4H2O2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-xk練習(xí)１：以金屬鉑做電極，KOH為電解質(zhì)，在兩極上分別通入甲烷和氧氣構(gòu)成燃料電池,請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式總反應(yīng)式：

CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O正極：2O2＋4H2O＋8e-＝8OH－負(fù)極：CH4＋10OH－－8e-＝CO32－＋

7H2O２、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物用電解質(zhì),CO為陽(yáng)極燃?xì)?空氣與CO2