化學(xué)反應(yīng)原理 化學(xué)電源

1、在日常生活和學(xué)習(xí)中你接觸到了哪些化學(xué)電源（電池）？你知道的電池還有哪些？手電筒的干電池手機(jī)專用電池 紐扣電池筆記本電腦專用電池用于汽車(chē)的鉛蓄電池和燃料電池用于汽車(chē)的鉛蓄電池和燃料電池用于用于“神六神六”的太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池第二節(jié) 化學(xué)電源、化學(xué)電池分類(lèi)、化學(xué)電池分類(lèi)化學(xué)電池化學(xué)電池一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池定義定義例子例子電池中的反應(yīng)物質(zhì)電池中的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行一次氧化還原進(jìn)行一次氧化還原反應(yīng)并放電之后，反應(yīng)并放電之后，就不能再次利用就不能再次利用又稱充電電池或又稱充電電池或蓄電池蓄電池在放電后經(jīng)充電可使電在放電后經(jīng)充電可使電池中的活性物質(zhì)獲得重池中的活性物質(zhì)獲得重生，恢

2、復(fù)工作能力，可生，恢復(fù)工作能力，可多次重復(fù)使用多次重復(fù)使用是一種連續(xù)地將燃料和是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電源，化成電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電池又稱連續(xù)電池干電池：干電池：電池中的電池中的電解質(zhì)溶液制成膠電解質(zhì)溶液制成膠體，不流動(dòng)，故稱體，不流動(dòng)，故稱干電池干電池鉛蓄電池、鉛蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅銀蓄電池、鎳鎘電池、鎳鎘電池、鋰離子電池鋰離子電池氫氣、甲醇、天然氣、氫氣、甲醇、天然氣、煤氣與氧氣組成燃料煤氣與氧氣組成燃料電池。電池。如：普通鋅錳電池、如：普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅堿性鋅錳電池、鋅銀紐扣電池銀紐扣電池一、化學(xué)電池一、化學(xué)電池小型高

3、性能小型高性能燃料電池燃料電池 、化學(xué)電池優(yōu)點(diǎn)、化學(xué)電池優(yōu)點(diǎn)（）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。（）可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的（）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。電池和電池組，使用方便。（）易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。（）易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。、判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn) （）比能量（）比能量 符號(hào)符號(hào)(Ah/kg)，(Ah/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少（）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)量或單位體積所能輸出功率的大

4、小指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大?。?）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)短除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的電池，其質(zhì)量好。功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的電池，其質(zhì)量好。二、一次電池二、一次電池普通鋅錳電池普通鋅錳電池堿性電池堿性電池 鋅筒鋅筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通鋅普通鋅- -錳干電池的結(jié)構(gòu)錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等干電池干電池負(fù)極負(fù)極正極正極2222222MnOH OeMnOOHOH電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：24322222()ZnMnONH ClMnOOHZn NHCl氫氧化氧錳氫

5、氧化氧錳（Zn）：）：Zn 2e- = Zn2+（MnO2和和C）：）：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)： KOHZnZnZn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2MnOMnO2 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)三、二次電池三、二次電池鉛蓄電池放電時(shí)總反應(yīng)：放電時(shí)總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O負(fù)極：負(fù)極：Pb- -2e- -+SO42- -=PbSO4正極：正極：P

6、bO2+2e- -+4H+SO42- -=PbSO4+2H2O負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電解質(zhì)：電解質(zhì)：H2SO溶液溶液PbPbPbOPbO2 2閱讀閱讀 P76-771、了解鉛蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)。、了解鉛蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)。2、了解鉛蓄電池優(yōu)缺點(diǎn)。、了解鉛蓄電池優(yōu)缺點(diǎn)。四、燃料電池四、燃料電池燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑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。的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。 氫氧燃料電池氫氧燃料電池 酸性電解質(zhì)：酸性電解質(zhì)：堿性電解質(zhì)堿性電解質(zhì)負(fù)極負(fù)極: 2H2-4e-+4OH-=4H2O正極正極: O2+2H2O+4e-=4OH-

7、總反應(yīng)總反應(yīng): 2H2+O2=2H2O負(fù)極：負(fù)極： 2H2-4e-=4H+正極：正極： O2+4H+4e-=2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O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(lèi)似于甲烷的燃燒，所以稱由于發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)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_(kāi)

8、，總，總反應(yīng)為反應(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(xiě)出各電極的電極反應(yīng)寫(xiě)出各電極的電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 1電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書(shū)寫(xiě)離電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆拆”、“平平”）；）；3 3負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子負(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)（如所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如4價(jià)的價(jià)的C在在酸性溶液中酸性溶液中以以CO2形式存在，形式存在，在在堿性溶液中堿性溶液中以以CO32形式存在）；形式存在）；2 2將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加將兩極反應(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)；另一極反應(yīng)；燃料電池的規(guī)律燃料電池的規(guī)律燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。作用。燃料電池與前幾種電池的差