高考化學(xué)復(fù)習(xí)《化學(xué)電源-鋰離子電池》

1、干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池化學(xué)電源化學(xué)電源 伏特經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)明了被后人稱做“伏特電堆”的電池，這就是在銅板和鋅板中間夾上卡紙和用鹽水浸過(guò)的布片，一層一層堆起來(lái)的蓄電池。這種電池，今天仍然在使用著為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn)，人們把電壓的計(jì)量單位叫做伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)V。比如我們手電筒里的電池的電壓是1.5伏特，我們家里的電燈的電壓是220伏特。 眉山網(wǎng)站建設(shè) 眉山衛(wèi)浴 代發(fā)外鏈 網(wǎng)賺教程 PPTV破解版 化學(xué)電池化學(xué)電池利用原電池原理制造的供電裝置利用原電池原理制造的供電裝置分類分類一次電池一次電池不可充電電池不可充電電池如：干電池如：干電池二次電池二次電池充電電池充電電池如：蓄電池如

2、：蓄電池燃料電池燃料電池干電池1.1.一次電池（如干電池）一次電池（如干電池）一、干電池總方程式：總方程式：Zn + 2NH4+ +2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + H2O +Mn2O3負(fù)極負(fù)極（鋅筒）（鋅筒） ：Zn 2e- = Zn2+正極正極（石墨）（石墨） ：2MnO2+2NH4+ +2e- = 2NH3 +H2O +Mn2O3 CZnG實(shí)用電池特點(diǎn)：實(shí)用電池特點(diǎn)：電流穩(wěn)定；電流穩(wěn)定；電壓高；安全；便于攜帶；電壓高；安全；便于攜帶； 用于特殊用途；易回收；污染少。用于特殊用途；易回收；污染少。干電池干電池1 1、最早使用的化學(xué)電池是、最早使用的化學(xué)電池是鋅錳電池鋅錳電池，也是

3、，也是最普通的干電池。最普通的干電池。2 2、是一種、是一種一次性一次性電池，放完電以后不能再電池，放完電以后不能再使用，也就是內(nèi)部發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是不使用，也就是內(nèi)部發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是不可逆反應(yīng)。可逆反應(yīng)。3 3、缺點(diǎn)：電池在使用的過(guò)程中，鋅會(huì)逐、缺點(diǎn)：電池在使用的過(guò)程中，鋅會(huì)逐漸融解，最后內(nèi)部糊狀電解質(zhì)會(huì)泄漏出來(lái)，漸融解，最后內(nèi)部糊狀電解質(zhì)會(huì)泄漏出來(lái)，使得電器被腐蝕。為了防止泄漏電解質(zhì)，使得電器被腐蝕。為了防止泄漏電解質(zhì)，外殼用金屬筒或者塑料筒。外殼用金屬筒或者塑料筒。使用時(shí)請(qǐng)注意：使用時(shí)請(qǐng)注意：眉山網(wǎng)站建設(shè) 眉山衛(wèi)浴 代發(fā)外鏈 網(wǎng)賺教程 PPTV破解版 資資 料：料：銀鋅原電池是用不

4、銹鋼制成的小圓盒，形似紐扣，銀鋅原電池是用不銹鋼制成的小圓盒，形似紐扣，故稱紐扣電池。盒內(nèi)一端填充氧化銀和石墨組成故稱紐扣電池。盒內(nèi)一端填充氧化銀和石墨組成的活性材料，另一端填充鋅汞合金組成的活性材的活性材料，另一端填充鋅汞合金組成的活性材料。電極反應(yīng)如下：料。電極反應(yīng)如下： 鋅：鋅：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O 氧化銀：氧化銀：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-鋅是鋅是 極，發(fā)生極，發(fā)生 反應(yīng)；反應(yīng)；氧化銀是氧化銀是 極，發(fā)生極，發(fā)生 反應(yīng)。反應(yīng)。總反應(yīng)為：總反應(yīng)為： .負(fù)負(fù)氧氧 化化正正還還 原原Zn+Ag2O= ZnO+2Ag優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：體積小，體積小， 適用于電子表和電

5、子計(jì)算器適用于電子表和電子計(jì)算器蓄電池2：鉛蓄電池（充電電池）：鉛蓄電池（充電電池）二、二、充電電池充電電池鉛蓄電池鉛蓄電池 1、電極材料及原料、電極材料及原料2、電解質(zhì)溶液、電解質(zhì)溶液3、電極反應(yīng)式：、電極反應(yīng)式：正極：正極：PbO2 負(fù)極：負(fù)極：PbH2SO4溶液溶液負(fù)極（負(fù)極（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4正極（正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：電壓穩(wěn)定；使用方便、安全、可靠；循環(huán)使用。電壓穩(wěn)定；使用方便、安全、可靠；循環(huán)使用。放電放電充電充電總方程式：總方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4

6、2PbSO4 + 2H2O二次電池二次電池鋰電池鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。 電池的不合理使用對(duì)環(huán)境的危害！ 有關(guān)資料顯示，一節(jié)一號(hào)電池爛在地里，能使平方米的土壤永久失去利用價(jià)值；一粒紐扣電池可使600噸水無(wú)法飲用，相當(dāng)于一個(gè)人一生的飲水量。電電 池池 回回 收收變變 廢廢 為為 寶寶功功 在在 當(dāng)當(dāng) 代代利利 在在 千千 秋秋堆積如山的廢舊電池，堆積如山的廢舊電池，時(shí)刻威脅我們的環(huán)境時(shí)刻威脅我們的環(huán)境廢舊電池進(jìn)電池回收站廢舊電池

7、進(jìn)電池回收站173.3.燃料電池燃料電池常見(jiàn)的燃料電池有常見(jiàn)的燃料電池有氫氧燃料電池、甲氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、鋁烷燃料電池、鋁- -空空氣燃料電池、熔融氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等。鹽燃料電池等。 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)釋放出來(lái)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池?；瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。 目前燃料電池的目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率近能量轉(zhuǎn)化率近80%80%，約為，約為火力發(fā)電的火力發(fā)電的2 2倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電

8、池廢熱太多。燃料電池沒(méi)有噪聲及硫、氮氧化物沒(méi)有噪聲及硫、氮氧化物等廢氣污染等廢氣污染；燃料電池發(fā)明于；燃料電池發(fā)明于1919世紀(jì)世紀(jì)3030年代末，年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到經(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。入實(shí)用階段。新型綠色環(huán)保燃料電池車優(yōu)點(diǎn)：效率高無(wú)污染裝置可持續(xù)使用 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物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)不質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)不斷從外界輸入氧化劑和還原劑，同時(shí)將斷從外界輸入氧化劑和還原劑，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。它是把能電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。它是把能源中燃料燃燒

9、反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電能的“能量轉(zhuǎn)換器能量轉(zhuǎn)換器”。氫氧燃料電池氫氧燃料電池燃料電池燃料電池 總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式 ： 2H2H2 2O O2 22H2H2 2O O* *不寫條件不寫條件1.1.氫氧燃料電池氫氧燃料電池(1)(1)堿性介質(zhì)堿性介質(zhì)正負(fù)兩極正負(fù)兩極都是鉑電極或活性炭電極，有催化性能都是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液電解液一般為一般為40%的的KOH溶液溶液2H2 + 4OH-4e- 4H2O 正極：正極：O2+2H2O+4e- 4OH- 2H2 + O2 2H2O電池總反應(yīng)式：電池總反應(yīng)式：負(fù)極：負(fù)極：有水生成有水生成. .電

10、解質(zhì)溶液的電解質(zhì)溶液的PHPH將變小將變?。? 2）酸性介質(zhì)）酸性介質(zhì)正負(fù)兩極正負(fù)兩極仍是鉑電極或活性炭電極，有催化性能仍是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液電解液為為H2SO4等時(shí)等時(shí), ,負(fù)極：負(fù)極：2H2 -4e- =4H+正極：正極：O2+4H+4e- =2H2O總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： 2H2+O2 =2H2O有水生成有水生成. .電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液的的PHPH將增大將增大氫氧燃料電池氫氧燃料電池電極反應(yīng)電極反應(yīng)總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2H2 + O2 = 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-電解液的電解液的PH將變小將