第四章第二節(jié)化學(xué)電源

1、第二節(jié)化學(xué)電源第二節(jié)化學(xué)電源發(fā)明電池的故事 伏特是意大利帕維亞大學(xué)的研究電學(xué)的物理學(xué)家伏特是意大利帕維亞大學(xué)的研究電學(xué)的物理學(xué)家.有一天有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖學(xué)家的一篇論伏特看了一位名叫加伐尼的解剖學(xué)家的一篇論文文,說動物肌肉里貯存著電說動物肌肉里貯存著電,可以用金屬接觸肌肉把電引可以用金屬接觸肌肉把電引出來出來.看了這篇論文看了這篇論文,伏特非常興奮伏特非常興奮,便決定親自來做這個便決定親自來做這個實驗實驗.他用許多只活青蛙反復(fù)實驗他用許多只活青蛙反復(fù)實驗,終于發(fā)現(xiàn)終于發(fā)現(xiàn),實際情況并實際情況并不像加伐尼所說的那樣不像加伐尼所說的那樣,而是兩種不同的金屬接觸產(chǎn)生而是兩種不同的金

2、屬接觸產(chǎn)生的電流的電流,才使蛙腿的肌肉充電而收縮才使蛙腿的肌肉充電而收縮. 為了證明自己的發(fā)現(xiàn)是正確的為了證明自己的發(fā)現(xiàn)是正確的,伏特決定更深入地了伏特決定更深入地了解電的來源。解電的來源。 為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn)為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn),人們?nèi)藗儼央妷旱挠嬃繂挝唤凶龇匕央妷旱挠嬃繂挝唤凶龇?簡稱伏簡稱伏,符號符號V。比如我們手電筒里的電池的電壓是。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伏特，我們家里的電燈的電壓是220伏特。伏特。 閱讀教材閱讀教材P74后思考：后思考：1 1、目前化學(xué)電池主要分哪幾大類？分、目前化學(xué)電池主要分哪幾大類？分別有哪些代表？別有哪些代表？2 2、化

3、學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)、化學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點？點？3 3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？4化學(xué)電池的分類化化學(xué)學(xué)電電池池 一次電池一次電池 二次電池二次電池 燃料電池燃料電池 是一種連續(xù)地將是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑燃料和氧化劑的的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電池。源，又稱連續(xù)電池。電池中的電池中的活性物質(zhì)活性物質(zhì)（發(fā)生氧化還（發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)）消耗到一定程度原反應(yīng)的物質(zhì)）消耗到一定程度后，就不能使用了后，就不能使用了又稱又稱充電電池充電電池或或蓄電池蓄電池。放電后。放電后經(jīng)充電可使電池中的活性物質(zhì)

4、獲經(jīng)充電可使電池中的活性物質(zhì)獲得再生，恢復(fù)工作能力，可多次得再生，恢復(fù)工作能力，可多次重復(fù)使用。重復(fù)使用。1 1、目前化學(xué)電池主要分哪幾大類？、目前化學(xué)電池主要分哪幾大類？ 分別有哪些代表？分別有哪些代表？幾種常見電池和新型電池： 干電池：普通鋅干電池：普通鋅- -錳電池、堿性鋅錳電池、堿性鋅- -錳電池錳電池 蓄電池：鉛蓄電池、鎳蓄電池：鉛蓄電池、鎳- -鎘可充電電池、鎘可充電電池、銀鋅鈕扣電池等銀鋅鈕扣電池等 鋰電池：鋰電池： 新型燃料電池：氫氧燃料電池、甲烷燃料新型燃料電池：氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、熔融鹽燃料電池等電池、熔融鹽燃料電池等普通鋅錳電池普通鋅錳電池堿性電池堿性電池 鎳鎳鎘

5、鎘電電池池小型高性能燃料電池小型高性能燃料電池 鎳氫電池鎳氫電池 紐扣電池紐扣電池索尼數(shù)碼相索尼數(shù)碼相機(jī)鋰電池機(jī)鋰電池（2 ）優(yōu)點）優(yōu)點:（3） 電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):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?？梢灾瞥筛鞣N形狀和大小、不同容量和電壓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。的電池和電池組，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。比能量比能量 符號符號(Wh/kg)，(Wh/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能輸出電能的多少的多少比功率比功率符號是符號是W/kg，W/

6、L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率輸出功率的大小的大小電池的可電池的可儲存時間儲存時間的長短的長短2 2、化學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點？、化學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點？3 3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？8一次電池一次電池普通鋅錳干電池普通鋅錳干電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鋅銀電池鋅銀電池鋰電池鋰電池1.堿性鋅堿性鋅-錳干電池錳干電池負(fù)極負(fù)極ZnZn：正極正極MnOMnO2 2：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOHZn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH

7、-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)？堿性鋅錳電池的優(yōu)點堿性鋅錳電池的優(yōu)點： 電流穩(wěn)定，放電容量、時間比電流穩(wěn)定，放電容量、時間比干電池增大幾倍，不會氣漲或干電池增大幾倍，不會氣漲或漏液。漏液。( (一一) )一次電池一次電池其電極分別為其電極分別為Zn和和Ag2O,電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為KOH,電極反應(yīng)分別為：電極反應(yīng)分別為：負(fù)極負(fù)極 : 正極正極:（探討（探討)根據(jù)上述條件，下列判斷正確的是（根據(jù)上述條件，下列判斷正確的是（ ） A. Zn是正極，是正極，Ag2O為負(fù)極為負(fù)極 B .Zn是負(fù)極，是負(fù)極，A

8、g2O為正極為正極 C.總反應(yīng)為：總反應(yīng)為：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag D. 工作時，原電池負(fù)極區(qū)溶液的工作時，原電池負(fù)極區(qū)溶液的pH值增大值增大BC-PH值減小值減小-PH值增大值增大Zn+2OH- -2e- = Zn(OH)2Ag2O+ H2O+ 2e- = 2Ag+2OH-電池總反應(yīng)電池總反應(yīng)：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag2.2.鋅銀電池鋅銀電池紐扣電池紐扣電池 (-) ZnKOHAg(-) ZnKOHAg2 2O O (+)(+)2e2e- -微型鋰電池： 上述鋅上述鋅錳電池等干電池的電解質(zhì)都是水溶液（糊狀物），錳電

9、池等干電池的電解質(zhì)都是水溶液（糊狀物），不是真正的不是真正的“干干”電池。真正的干電池的電解質(zhì)是固體電解電池。真正的干電池的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)。固體電解質(zhì)是可以傳導(dǎo)離子的固體，也叫快離子導(dǎo)體。質(zhì)。固體電解質(zhì)是可以傳導(dǎo)離子的固體，也叫快離子導(dǎo)體。 鋰碘電池可作為真正的干電池的代表。它的負(fù)極是金屬鋰，鋰碘電池可作為真正的干電池的代表。它的負(fù)極是金屬鋰，正極是正極是I I3 3- -的鹽，固體電解質(zhì)為能夠傳導(dǎo)鋰離子的的鹽，固體電解質(zhì)為能夠傳導(dǎo)鋰離子的LiILiI晶體，晶體，可將放電時負(fù)極產(chǎn)生的鋰離子傳導(dǎo)到正極與碘的還原產(chǎn)物可將放電時負(fù)極產(chǎn)生的鋰離子傳導(dǎo)到正極與碘的還原產(chǎn)物I I- -結(jié)合。結(jié)合?？捎?/p>

10、于心臟起搏器?？捎糜谛呐K起搏器。 永久性人造心臟在美問世 人造心臟由人造心臟由4個部分組成，即金屬鈦制成的心臟個部分組成，即金屬鈦制成的心臟本體、一個微型鋰電池、一個計算機(jī)操縱系統(tǒng)本體、一個微型鋰電池、一個計算機(jī)操縱系統(tǒng)以及外接電池組。人造心臟本體可取代患者心以及外接電池組。人造心臟本體可取代患者心臟的左右心室，微型鋰電池和操縱系統(tǒng)植入患臟的左右心室，微型鋰電池和操縱系統(tǒng)植入患者腹腔，用以提供動力。外接電池組可通過安者腹腔，用以提供動力。外接電池組可通過安裝在腹部皮膚下的能量傳輸裝置對微型鋰電池裝在腹部皮膚下的能量傳輸裝置對微型鋰電池進(jìn)行充電。進(jìn)行充電。 13二、二次電池介紹二次電池二次電池鉛

11、蓄電池鉛蓄電池鎘鎳電池鎘鎳電池氫鎳電池氫鎳電池鋅銀電池鋅銀電池鋰離子電池鋰離子電池聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池二、二次電池-蓄電池（1）鉛蓄電池）鉛蓄電池 正極材料上涂有棕褐色正極材料上涂有棕褐色的的PbOPbO2 2，負(fù)極材料是海綿，負(fù)極材料是海綿狀的金屬鉛，兩極浸在狀的金屬鉛，兩極浸在HH2 2SOSO4 4溶液中。溶液中。 寫出電極反應(yīng)式；分析寫出電極反應(yīng)式；分析電子轉(zhuǎn)移情況及電解質(zhì)溶液電子轉(zhuǎn)移情況及電解質(zhì)溶液濃度的變化情況。濃度的變化情況。負(fù)極：負(fù)極：Pb(s) + SO42-(aq) - 2e- = PbSO4(s)（難溶于水）（難溶于水）正極正極：PbO2(s) + 4H+(a

12、q) + SO42-(aq) + 2e- = PbSO4 (s)+ 2H2O(l)Pb（s) + PbO2(s) + 2H2SO4 (aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)放電充電鉛蓄電池鉛蓄電池(可充電電池可充電電池)-汽車用的電池汽車用的電池2e2e- -電解池反應(yīng)電解池反應(yīng)原電池反應(yīng)原電池反應(yīng)放電放電陽極：陽極：陰極：陰極：充電充電+-PbSO4(s) + 2H2O(l) -2e- =PbO2(s) + 4H+（aq) + SO42- (aq)+2+4PbSO4(s) + 2e- = Pb(s) + SO42-(aq)+20還原反應(yīng)還原反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)放電時兩電極都增重。放電

13、時兩電極都增重。充電時原充電時原原原電池的負(fù)極接外電源的電池的負(fù)極接外電源的_極。極。負(fù)負(fù)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 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正極（正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：4、優(yōu)點：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安、優(yōu)點：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉全可靠、價格低廉5、應(yīng)用

14、領(lǐng)域：、應(yīng)用領(lǐng)域：2. 鎳鎳-鎘（鎘（Ni-Cd)電池電池-使用壽命比鉛蓄電池長，可充電使用壽命比鉛蓄電池長，可充電500次以上次以上.鎳鎳-鎘（鎘（ Ni-Cd)電池發(fā)生如下反應(yīng)：電池發(fā)生如下反應(yīng)：Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2, （探討（探討) 對于鎳對于鎳-鎘（鎘（ Ni-Cd)電池，下列判斷正確的是電池，下列判斷正確的是A NiOOH是電池的負(fù)極是電池的負(fù)極 B 放電時放電時Cd是電池的負(fù)極是電池的負(fù)極 C 充電時充電時Ni(OH)2發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)D 正極反應(yīng)為正極反應(yīng)為 Ni(OH)2 - 2e-+ 2OH-= NiO(OH)2+ H2O負(fù)極

15、負(fù)極正極正極BC0+3+2+2正極正極陽極陽極電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式：負(fù)極：負(fù)極：Cd+2OH-2e=Cd(OH)2正極：正極： 2NiOOH+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH-（3）銀鋅電池中國第中國第1顆人造地球衛(wèi)星東方紅顆人造地球衛(wèi)星東方紅-1用銀鋅電池作電源。用銀鋅電池作電源。 正極殼填充正極殼填充 ，負(fù)極蓋填充，負(fù)極蓋填充 ，電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液KOH。反應(yīng)式為：。反應(yīng)式為： 2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O寫出電極反應(yīng)式。寫出電極反應(yīng)式。充電充電放電放電 銀鋅原電池是用不銹鋼制成的小圓盒，形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

16、氧化銀似紐扣，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料。組成的活性材料。氧化銀和石墨氧化銀和石墨鋅汞合金鋅汞合金為什么廢舊紐扣電池應(yīng)專門回收？ 鈕扣電池含有汞，當(dāng)其廢棄在自然界里，外層金屬鈕扣電池含有汞，當(dāng)其廢棄在自然界里，外層金屬銹蝕后，汞就會慢慢從電池中溢出來，進(jìn)入土壤或銹蝕后，汞就會慢慢從電池中溢出來，進(jìn)入土壤或在下雨之后進(jìn)入地下水，再通過農(nóng)作物進(jìn)入人體，在下雨之后進(jìn)入地下水，再通過農(nóng)作物進(jìn)入人體，損傷人的內(nèi)臟。在微生物的作用下，無機(jī)汞可以轉(zhuǎn)損傷人的內(nèi)臟。在微生物的作用下，無機(jī)汞可以轉(zhuǎn)變成甲基汞，聚積在

17、魚類的身體里，人食用了這種變成甲基汞，聚積在魚類的身體里，人食用了這種魚后，甲基汞會進(jìn)入人的大腦細(xì)胞，使人的神經(jīng)系魚后，甲基汞會進(jìn)入人的大腦細(xì)胞，使人的神經(jīng)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞，重者會發(fā)瘋致死。日本水俁病就統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞，重者會發(fā)瘋致死。日本水俁病就是甲基汞所致。是甲基汞所致。（4）鋰電池 在鋰電池家族中在鋰電池家族中,有特高容量而且自放電有特高容量而且自放電率特別低的率特別低的,主要使用在工業(yè)自動化儀表主要使用在工業(yè)自動化儀表儀器中的鋰儀器中的鋰亞硫酰氯電池亞硫酰氯電池;也有長壽又也有長壽又安全的用于心臟起搏器的鋰安全的用于心臟起搏器的鋰碘電池碘電池;還還有在環(huán)境溫度一二百度條件下應(yīng)用于井有在環(huán)

18、境溫度一二百度條件下應(yīng)用于井下的鋰下的鋰氧化銅電池氧化銅電池,及在照相機(jī)中使用及在照相機(jī)中使用的鋰的鋰 4、新型燃料電池： 燃料電池是繼水力、火力、核能發(fā)電之后燃料電池是繼水力、火力、核能發(fā)電之后的第四類發(fā)電的第四類發(fā)電化學(xué)能發(fā)電?；瘜W(xué)能發(fā)電。 人類社會發(fā)展到今天，主要能源仍是礦物人類社會發(fā)展到今天，主要能源仍是礦物燃料，能量利用率不超過燃料，能量利用率不超過40%。在電池中。在電池中燃料直接氧化而發(fā)電的裝置就是燃料電池。燃料直接氧化而發(fā)電的裝置就是燃料電池。通常的燃料是：氫氣、丙烷、甲醇等，氧通常的燃料是：氫氣、丙烷、甲醇等，氧化劑為空氣中的氧氣或純氧?；瘎榭諝庵械难鯕饣蚣冄?。3 3、燃料

19、電池、燃料電池 燃料電池是通過燃料與燃料電池是通過燃料與O2（氧化劑）（氧化劑）分別在分別在兩個電極上兩個電極上發(fā)生發(fā)生氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能，將化學(xué)能直接直接轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電能。化為電能。優(yōu)點：優(yōu)點：燃料利用率高燃料利用率高 能量轉(zhuǎn)化率能量轉(zhuǎn)化率高高 污染小污染小總反應(yīng)：一般為燃料燃總反應(yīng)：一般為燃料燃燒方程式（去掉燃燒）燒方程式（去掉燃燒）有關(guān)燃料電池的幾點說明：原理：將燃料和氧化劑(如:O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。兩極材料：惰性材料，只具導(dǎo)電性。通入的氣體在電極通入的氣體在電極表面放電，電池只是作為一個反應(yīng)器。表面放電，電池只是作為一個反應(yīng)器。與其它電池區(qū)別：與其它電池區(qū)別

20、：反應(yīng)物不儲存在電池內(nèi)部，外部提供燃料和氧化劑。兩極判斷：通入燃料氣的一極 負(fù)極 通入O2或空氣的一極 正極導(dǎo)電介質(zhì)：可以是電解質(zhì)溶液，也可以是新型的導(dǎo)離子介質(zhì)。高效、環(huán)境友好。能量轉(zhuǎn)化率高能量轉(zhuǎn)化率高(超過超過80%)，普通的只有，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源。，有利于節(jié)約能源。燃料電池與前幾種電池的差別：燃料電池與前幾種電池的差別：氧化劑與還原劑在工作時不斷補充；氧化劑與還原劑在工作時不斷補充；反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出(1)氫氧燃料電池氫氧燃料電池 電解質(zhì)溶液：稀硫酸電解質(zhì)溶液：稀硫酸負(fù)極：負(fù)極： 2H2-4e-=4H+正極：正極： O2+4H+4e-=2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：

21、2H2+O2=2H2O電極：鉑做的惰性電極電極：鉑做的惰性電極反應(yīng)原理反應(yīng)原理:氫氧燃料電池氫氧燃料電池(1)電極電極:Pt制作的惰性電極制作的惰性電極(2)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液:KOH溶液溶液(3)反應(yīng)原理反應(yīng)原理: 正極正極: 2H2+4OH 4e-4H2O 負(fù)極負(fù)極: O22H2O 4e-4OH 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O22H2O 電極反應(yīng)：負(fù)極：電極反應(yīng)：負(fù)極：CH4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O 正極：正極： O2 + 2H2O + 4e = 4OH- 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O (2)以甲烷作燃料的燃料

22、電池以甲烷作燃料的燃料電池電極為金屬鉑，電解質(zhì)為電極為金屬鉑，電解質(zhì)為KOH，在兩極分別通入甲烷和氧氣。，在兩極分別通入甲烷和氧氣。(3)鋁鋁空氣空氣海水電池海水電池負(fù)極：負(fù)極：4Al -12e4Al -12e- - 4Al4Al3+3+正極：正極：3O3O2 2 + 6H+ 6H2 20 + 12e0 + 12e- - 120H120H- -電池總反應(yīng)式為：電池總反應(yīng)式為：4Al+3O4Al+3O2 2+6H+6H2 20=4Al0=4Al( (OHOH) )3 319911991年，我國首創(chuàng)以鋁年，我國首創(chuàng)以鋁- -空氣空氣- -海水為材料組成的新型海水為材料組成的新型電池，用作航海標(biāo)志燈

23、以取之不盡的海水為電解質(zhì)電池，用作航海標(biāo)志燈以取之不盡的海水為電解質(zhì) 燃料（例如，氫、肼、一氧化碳、甲烷、乙炔）和氧化劑分燃料（例如，氫、肼、一氧化碳、甲烷、乙炔）和氧化劑分別從負(fù)極和正極的外側(cè)源源不斷地通過電極里的微孔進(jìn)入電別從負(fù)極和正極的外側(cè)源源不斷地通過電極里的微孔進(jìn)入電池體系，并分別在各自的電極上受到電極材料的催化而發(fā)生池體系，并分別在各自的電極上受到電極材料的催化而發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，同時產(chǎn)生電流。在燃料電池中，燃料與氧氧化和還原反應(yīng)，同時產(chǎn)生電流。在燃料電池中，燃料與氧化劑連續(xù)不斷的輸送到電池內(nèi)，同時電池反應(yīng)產(chǎn)物持續(xù)不斷化劑連續(xù)不斷的輸送到電池內(nèi)，同時電池反應(yīng)產(chǎn)物持續(xù)不斷地排出電池

24、，故燃料電池又稱連續(xù)電池。燃料電池中能量轉(zhuǎn)地排出電池，故燃料電池又稱連續(xù)電池。燃料電池中能量轉(zhuǎn)換率可高達(dá)換率可高達(dá)60%70%60%70%。 熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽極構(gòu)成的燃料電池。瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽極構(gòu)成的燃料電池。其電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽（在陰極充入其電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽（在陰極充入CO2氣作氣作助燃劑）。助燃劑）。反應(yīng)原理如下：反應(yīng)原理如下：陰陰 極（正極）：極（正極）： O2 + 2CO2 + 4e - =2CO32-陽陽 極（負(fù)極）：極（負(fù)極）： 2H2 + 2CO32- = 2CO2 + 2H

25、2O + 4e總反應(yīng)：總反應(yīng)： O2 2H2 = 2H2O2、熔融鹽燃料電池1.氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是 根據(jù)此反應(yīng)式判斷根據(jù)此反應(yīng)式判斷,下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是.( )A.電池放電時電池放電時,電池負(fù)極周圍溶液的電池負(fù)極周圍溶液的pH值不斷增大值不斷增大B.電池放電時電池放電時,鎳元素被氧化鎳元素被氧化C.電池充電時電池充電時,氫元素被還原氫元素被還原D.電池放電時電池放電時,H2是負(fù)極是負(fù)極 放電時該裝置作為原電池，氫元素由

26、放電時該裝置作為原電池，氫元素由0價升高為價升高為+1價，價，H2是負(fù)極，是負(fù)極，H原子失電子變成原子失電子變成H+離子，負(fù)極周圍溶液離子，負(fù)極周圍溶液的的pH不斷減小。鎳元素由不斷減小。鎳元素由+3價降低為價降低為+2價，鎳元素被價，鎳元素被還原。因此還原。因此A、B不正確，。充電時該裝置作為電解池，不正確，。充電時該裝置作為電解池，氫元素由氫元素由+1價降低為價降低為0價，氫元素被還原。價，氫元素被還原。C、D正確正確練習(xí)練習(xí):2.實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣, ,已已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應(yīng)：知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應(yīng)：

27、負(fù)極：負(fù)極：Pb + SOPb + SO4 42-2-2e-2e- -PbSOPbSO4 4 正極正極: : PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- -PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O今若制得今若制得ClCl2 2 0.050mol,0.050mol,這時電池內(nèi)消耗這時電池內(nèi)消耗n(Hn(H2 2SOSO4 4) )至少是至少是( ) ( ) A.0.025molA.0.025molB.0.050mol C.0.10mol D.0.20molB.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol鉛蓄電池的總反應(yīng)式為：鉛蓄電池的總反應(yīng)式為：

28、 Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4+2H2O。電解。電解NaCl飽和飽和溶液時，電路上有溶液時，電路上有2 mol電子通過時消耗電子通過時消耗2 mol的的H2SO4，此時在陽極應(yīng)產(chǎn)生此時在陽極應(yīng)產(chǎn)生1 mol Cl2。若要制得。若要制得0.050mol Cl2，需消耗需消耗H2SO4為為0.10 mol,即即C正確。正確。 3.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重因而受到重視視,可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解的熔融鹽混合物作電解質(zhì)質(zhì),CO為陽極燃?xì)鉃殛枠O燃?xì)?空氣與空氣與CO2的混合氣體為陰極助的混合氣體為陰極助

29、燃?xì)?，制得在燃?xì)?，制得?50下工作的燃料電池下工作的燃料電池,完成有關(guān)的完成有關(guān)的電池反應(yīng)式電池反應(yīng)式: 陽極反應(yīng)式：陽極反應(yīng)式：2CO+2CO32-4e-= 4CO2陰極反應(yīng)式：陰極反應(yīng)式：_，電池總反應(yīng)式：電池總反應(yīng)式：_。解析：解析：作為燃料電池作為燃料電池,總的效果就是把燃料進(jìn)行燃總的效果就是把燃料進(jìn)行燃燒燒.本題中本題中CO為還原劑為還原劑,空氣中空氣中O2為氧化劑為氧化劑,電池總電池總反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：2CO+O2=2CO2。用總反應(yīng)式減去電。用總反應(yīng)式減去電池負(fù)極池負(fù)極(即題目指的陽極即題目指的陽極)反應(yīng)式反應(yīng)式,就可得到電池正極就可得到電池正極(即題目指的陰極即題目指的陰極

30、)反應(yīng)式：反應(yīng)式：O2+2CO2+4e- =2CO32- O2+2CO2+4e- =2CO32- 2CO+O2 = 2CO2解析解析: KOH電解液電解液,總反應(yīng)總反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng),得正極反應(yīng)：得正極反應(yīng)： 2MnO2(s)+H2O(l)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq).電子由電子由Zn負(fù)極通過外電路到正極負(fù)極通過外電路到正極.1molZn失失2mol電子電子,外電路中每通外電路中每通過過O.2mol電子電子,Zn的質(zhì)量理論上減小的質(zhì)量理論上減小6.5g.故答案為故答案為C項。項。4.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛因而

31、得到廣泛應(yīng)用應(yīng)用.鋅鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)電池總反應(yīng)式為：式為：Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) =Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)下列說法錯誤的是下列說法錯誤的是( ) A.電池工作時電池工作時,鋅失去電子鋅失去電子B.電池正極電極反應(yīng)為電池正極電極反應(yīng)為:2MnO2(s)+H2O(l)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.電池工作時電池工作時,電子由正極通過外電路流向負(fù)極電子由正極通過外電路流向負(fù)極D.外電路每通過外電路每通過0.2mole-, 理論上減小鋅的質(zhì)量理論上減小鋅的質(zhì)量6.5g電

32、池應(yīng)用及對環(huán)境影響電池應(yīng)用及對環(huán)境影響 電池在許多方面都有應(yīng)用，電池在許多方面都有應(yīng)用， 軍事上應(yīng)用軍事上應(yīng)用, 移動裝置上的應(yīng)用移動裝置上的應(yīng)用 ，居民家庭的應(yīng)用，空間領(lǐng)域的應(yīng)用居民家庭的應(yīng)用，空間領(lǐng)域的應(yīng)用 ，固定的應(yīng)用，固定的應(yīng)用 ， 運輸上的應(yīng)用運輸上的應(yīng)用等。一顆鈕扣電池就能污染大約等。一顆鈕扣電池就能污染大約60萬升水，相當(dāng)于一個人一生的用萬升水，相當(dāng)于一個人一生的用水量，一節(jié)水量，一節(jié)1號電池爛在土壤中，能使號電池爛在土壤中，能使1平方米的土地失去農(nóng)業(yè)利用平方米的土地失去農(nóng)業(yè)利用價值。價值。 早在早在1971年召開的國際環(huán)境會議上，就提出了對環(huán)境污染最嚴(yán)年召開的國際環(huán)境會議上，就提出了對環(huán)境污