常用化學電池

1、華鎣中學：楊旭華鎣中學：楊旭用途廣泛的電池用途廣泛的電池用于用于“神六神六”的太陽能電的太陽能電池池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機專用電池手機專用電池攝像機專用電池攝像機專用電池各式各樣的紐扣電各式各樣的紐扣電池池小型高性能小型高性能燃料電池燃料電池 化化學學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氫氣、甲醇、天然氣氫氣、甲醇、天然氣煤氣與氧氣組成燃料電池煤氣與氧氣組成燃料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普通干電池普通干電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池一、一次電池一、一次電池干電池干電池普通干電池普通鋅錳

2、電池普通鋅錳電池鋅筒鋅筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通鋅錳干電池的結構普通鋅錳干電池的結構NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等2NH4+ + 2e- +2MnO2 =2NH3 + Mn2O3 + H2O電池總反應：電池總反應：Zn+ 2NH4+ 2MnO2 =Zn2+ +2NH3 + Mn2O3 + H2O正極正極(C)：Zn 2e- =Zn2+負極負極(Zn)：堿性鋅錳電池構造示意圖堿性鋅錳電池構造示意圖堿性電池堿性電池 堿性干電池堿性干電池負極負極(Zn)：Zn + 2OHZn + 2OH- - - 2e - 2e- - = Zn(OH) = Zn(OH)2 2正極正極(MnO2)：2

3、MnO2+2H2O+2e- - =2MnOOH+2OH- -電池總反應：電池總反應：Zn+2MnO2+2H2O =2MnOOH+Zn(OH)2 比能量和儲存時間有所提高，適用于大比能量和儲存時間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電。只能一次使用，不能充電；電流和連續(xù)放電。只能一次使用，不能充電；價格較貴；價格較貴；優(yōu)缺點簡析：優(yōu)缺點簡析：一次電池一次電池銀鋅電池銀鋅電池(紐扣電池紐扣電池)紐扣電池紐扣電池負極負極(Zn)：Zn +2OH- -2e- =Zn(OH)2+H2O正極正極(Ag2O)：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH-電池總反應：電池總反應：Zn + Ag2O = Zn(

4、OH)2 + 2Ag二、二次電池二、二次電池鉛蓄電池鉛蓄電池放電過程放電過程負極：負極：Pb + SO42- -2e- = PbSO4正極：正極：PbO2 + 4H+ +SO42- +2e-= 2PbSO4 + 2H2O 放電過程總反應：放電過程總反應： Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O 缺點：缺點：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境 優(yōu)點：優(yōu)點：可重復使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可重復使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉、技術成熟?？煽?、價格低廉、技術成熟。 其它二次電池：其它二次電池：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電鎳鎘電

5、池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池池、聚合物鋰離子蓄電池鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電過程：2PbSO4 +2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4充電充電放電放電鉛蓄電池的優(yōu)缺點簡析：鉛蓄電池的優(yōu)缺點簡析：三、燃料電池三、燃料電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池 酸性電解質（酸性電解質（HCl）負極(Pt)： 2H2H2 2 - 4e- 4e- - = 4H= 4H+ +正極(Pt)： O O2 2 + 4H+ 4H+ + +4e+4e- - = 2H= 2H2 2O O電池總反應： 2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H= 2H2 2O O堿性電解質（堿性電解質（KO

6、HKOH）負極(Pt)： 2H2H2 2 - 4e- 4e- - + 4OH+ 4OH- - = 4H= 4H2 2O O正極(Pt)： O O2 2 + 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- -= 4OH= 4OH- -電池總反應： 2H2H2 2 + O+ O2 2=2H=2H2 2O O中性電解質（中性電解質（NaCl)NaCl)負極(Pt)： 2H2H2 2 -4e-4e- - = 4H= 4H+ +正極(Pt)： O O2 2 + 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- - = 4OH= 4OH- -電池總反應： 2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H= 2H2

7、2O O.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；.反應產(chǎn)物不斷排出；反應產(chǎn)物不斷排出；.能量轉化率高能量轉化率高(超過超過80%)，普通的只有，普通的只有30%，有利，有利于節(jié)約能源。于節(jié)約能源。缺點：缺點：體積較大、附屬設備較多體積較大、附屬設備較多優(yōu)點：優(yōu)點：能量轉換率高、清潔、對環(huán)境好能量轉換率高、清潔、對環(huán)境好其它燃料電池：其它燃料電池：烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池燃料電池的規(guī)律燃料電池的規(guī)律: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： .燃料做負極，助燃劑氧氣為正極燃料做負極，助燃劑氧氣為正極 .電極材料一般不參

8、加化學反應，只起傳導電子的作電極材料一般不參加化學反應，只起傳導電子的作用。用。例例1、 a.今有今有2H2+O2=2H2O反應反應,KOH為電解質為電解質溶液構成燃料電池溶液構成燃料電池,則負極應通入則負極應通入_氣氣,正極通入正極通入_氣氣,電極反應為電極反應為:負極負極_ 正極正極_b.如把如把KOH改為改為H2SO4作導電物質則電極反應作導電物質則電極反應:負負極極_正極正極_a和和b的電池液不同的電池液不同,反應進行后溶液的反應進行后溶液的PH值各有值各有何變化何變化_c.如把如把H2改改CH4 , KOH作導電物質則電極反應為作導電物質則電極反應為:負極負極_ 正極正極_總反應式總

9、反應式_氫氫氧氧2H2+4OH- - 4e- =4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2H2 -4e- = 4H+O2+4H+4e-=2H2Oa變小變小 b變大變大CH4+10OH- -8e- =CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2OH-=CO32- +3H2O電池雖好，污染不??！電池雖好，污染不小！寫出下列燃料電池的電極方程的書寫：寫出下列燃料電池的電極方程的書寫：甲烷甲烷乙烷乙烷甲醇甲醇乙醇乙醇一氧化碳一氧化碳肼肼酸性酸性電解質（電解質（HCl）堿性堿性電解質（電解質（KOH）中性中性電解質（電解質（NaCl)（09年廣東化學年廣東化學14）可用于電動

10、汽車的鋁可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，空氣燃料電池，通常以通常以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（空氣電極為正極。下列說法正確的是（ ）A以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應都為：溶液為電解液時，正極反應都為：O22H2O4e4OHB以以NaOH溶液為電解液時，負極反應為：溶液為電解液時，負極反應為：Al3OH3eAl(OH)3C以以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變保持不變D電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極電池工

11、作時，電子通過外電路從正極流向負極A 連線高考連線高考(07年高考全國理綜卷年高考全國理綜卷II10)在盛有稀在盛有稀H2SO4的燒杯的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確中放入用導線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是的是( )A正極附近的正極附近的SO42離子濃度逐漸增大離子濃度逐漸增大B電子通過導線由銅片流向鋅片電子通過導線由銅片流向鋅片C正極有正極有O2逸出逸出D銅片上有銅片上有H2逸出逸出連線高考連線高考D（09年上海理綜年上海理綜11）茫茫黑夜中，航標燈為航海員）茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我

12、國科技工作者研制出以鋁合金、科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中（料的海水電池。在這種電池中（ ）鋁合金是陽極鋁合金是陽極 鋁合金是負極鋁合金是負極海水是電解液海水是電解液 鋁合金電極發(fā)生還原反應鋁合金電極發(fā)生還原反應A BC D連線高考連線高考A1.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，因而受到重視，可用因而受到重視，可用Li2CO3和和Na2CO3的的熔融鹽混合物做電解質，熔融鹽混合物做電解質，CO為陽極燃氣，為陽極燃氣，空氣與空氣與CO2的混合氣為陰極助燃氣，制的混合氣為陰極助燃氣，制得在得在650下工作的燃

13、料電池，完成有關下工作的燃料電池，完成有關的電池反應式：的電池反應式：負極反應式：負極反應式：2CO+2CO32- = 4CO2+4e-正極反應式：正極反應式： 總電池反應：總電池反應： 2CO2+O2+4e- = 2CO32-2CO+O2 = 2CO2思考：思考：2 2、市場上出售的市場上出售的“熱敷袋熱敷袋”，其主要成分是：，其主要成分是：鐵鐵屑、炭粉、木屑與少量屑、炭粉、木屑與少量NaClNaCl、水等、水等。它在使用之。它在使用之前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時開啟塑料袋前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時開啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會有熱量放出。當使用完上的小孔，輕輕揉搓就會有熱量放出。當使用完后還會發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。后還會發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。(1) 熱敷袋使用時，為什么會放出熱量？熱敷袋使用時，為什么會放出熱量？(3)試寫出有關的電極反應式和化學方程式。試寫出有關的電極反應式和化學方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作用？么作用？(1)、熱敷袋使用時，為什么會放出熱量？熱敷袋使用時，為什么會放出熱量？(3)、試寫出有關的電極反應式和化學方程式。試寫出有關的電極反應式和化學方程式。利用鐵被氧氣時放熱反應所放出的熱量。利用鐵被氧氣時放熱反應所放出的熱量。負極：負極：2