化學(xué)電源【知識(shí)架構(gòu)+精講精練】 人教2019選擇性必修1 高二化學(xué)課件

第25講化學(xué)電源知識(shí)導(dǎo)航一、化學(xué)電源的分類與優(yōu)劣判斷1.分類：化學(xué)電源可以分為一次電池、二次電池和燃料電池等。2.優(yōu)劣判斷（1）比能量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量/體積所能輸出電能的多少，單位是(W·h)/kg或(W·h)/L。（2）比功率：?jiǎn)挝毁|(zhì)量/體積所能輸出功率的大小，單位是W/kg或W/L。（3）電池可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。二、一次電池（干電池）一次電池，也叫做干電池，放電后不可再充電。常見的一次電池有普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、紐扣式銀鋅電池等。1.普通鋅錳干電池石墨棒作正極，氯化銨糊作電解質(zhì)溶液，鋅筒作負(fù)極。放電之后不能充電，屬于一次電池?？偡磻?yīng)負(fù)極正極Zn+2MnO2+2NH4+==Zn2++2MnO(OH)+2NH3↑Zn﹣2e-===Zn2+2MnO2+2NH4++2e-===2MnO(OH)+2NH3↑2.堿性鋅錳干電池用KOH電解質(zhì)溶液代替NH4Cl，電池的比能量和放電電流都得到顯著的提高?？偡磻?yīng)負(fù)極正極Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2Zn+2OH-﹣2e-===Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH-3.紐扣式鋅銀電池以鋅為負(fù)極，銀的氧化物為正極，氫氧化鉀（或鈉）溶液為電解液總反應(yīng)負(fù)極正極Zn

+

Ag2O

+H2O===Zn(OH)2+

2AgZn+2OH-﹣2e-===Zn(OH)2Ag2O

+

2e-+

H2O===2Ag

+

2OH-三、二次電池有些電池放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行，使活性物質(zhì)獲得再生，從而實(shí)現(xiàn)放電與充電的循環(huán)。這種充電電池屬于二次電池，也叫充電電池或蓄電池。常見的充電電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等，目前汽車上使用的大多是鉛蓄電池。1.鉛蓄電池Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O放電充電放電總反應(yīng)負(fù)極

正極

工作原理：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O

1.鉛蓄電池Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O放電充電充電總反應(yīng)陰極

陽極

工作原理：2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+4H++2SO42-

以鉆酸鋰—石墨鋰電池為例：Li1-xCoO2+LixC6

LiCoO2+6C放電充電放電總反應(yīng)負(fù)極

正極

2.鋰離子電池Li1-xCoO2+LixC6

===LiCoO2+6CLiC6﹣xe-===6C

+xLi+

Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2以鉆酸鋰—石墨鋰電池為例：Li1-xCoO2+LixC6

LiCoO2+6C放電充電充電總反應(yīng)陰極

陽極

2.鋰離子電池LiCoO2+6C===Li1-xCoO2+LixC66C

+xLi+

+xe-===LiC6LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+三、燃料電池連續(xù)地將燃料（如氫氣、甲烷、乙醇）和氧化劑（如氧氣）的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，具有清潔、安全、高效等特點(diǎn)。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80%以上。1．氫氧燃料電池電解質(zhì)H2SO4溶液總反應(yīng)負(fù)極

正極

2H2

+

O2

===2H2O2H2-4e-===4H+O2+4H++

4e-===2H2O1．氫氧燃料電池電解質(zhì)KOH溶液總反應(yīng)2H2

+

O2

===2H2O負(fù)極

正極

2H2+

4OH--4e-===4H2OO2+

2H2O+4e-===4OH-知識(shí)點(diǎn)都掌握了嗎？來做幾道題檢測(cè)下~【例2】如圖是鉛蓄電池構(gòu)造示意圖，下列說法不正確的是A．鉛蓄電池充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電池工作時(shí)，電子由Pb板通過導(dǎo)線流向PbO2板C．電池工作時(shí)，H＋移向PbO2板D．負(fù)極反應(yīng)：Pb＋2e-＋SO42-=PbSO4D題型二：二次電池的工作原理【變4】磷酸鐵鋰電池是以磷酸鐵鋰為正極材料的一種鋰離子二次電池，電池總反應(yīng)為M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C，其原理如圖所示，下列說法正確的是A．放電時(shí)，石墨電極的電勢(shì)更高B．充電時(shí)，Li+移向磷酸鐵鋰電極C．充電時(shí)，磷酸鐵鋰電極應(yīng)與電源正極相連D．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)M題型三：鋰離子電池的工作原理放電充電【例5】酒駕行為危害社會(huì)安全，交警部門常用酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)。該檢測(cè)儀的工作原理如圖所示，下列說法正確的是A．電子