2023學(xué)年完整公開(kāi)課版化學(xué)電源ok

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)化學(xué)電源手機(jī)鋰電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池用途廣泛的電池普通干電池用于“神六”的太陽(yáng)能電池用于汽車的鉛蓄電池一、電池的分類電池化學(xué)電池太陽(yáng)能電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置原子能電池1、化學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？2、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？3、目前化學(xué)電池主要分哪幾大類？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、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便，易于維護(hù)，并可在各種環(huán)境下工作。單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，即比能量的大??；輸出功率的大小即比功率的大小以及電池的可儲(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、功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的電池，其質(zhì)量好。思考與交流化學(xué)電池一次電池二次電池燃料電池氫氣、甲醇、天然氣、煤氣與氧氣組成燃料電池鉛蓄電池鋅銀蓄電池鎳鎘電池鋰離子電池普通干電池堿性鋅錳電池鋅銀紐扣電池電池中的活性物質(zhì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)消耗到一定程度后，就不能再次利用。又稱充電電池或蓄電池。放電后經(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，可多次重復(fù)使用。是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電池。一、一次電池——干電池普通鋅錳電池1普通鋅錳干電池（NH4Cl糊狀物為電解質(zhì)）負(fù)極（鋅筒）：n-2e-=n2，正極（石墨）:2NH42MnO22e-=2NH3↑Mn2O3H2O總反應(yīng)：n2NH42MnO2=n22NH3↑Mn2O3H2O堿性鋅錳電池構(gòu)造示意圖堿性電池

負(fù)極n：n2OH--2e-=nOH2正極MnO2：2MnO22H2O2e-=2MnOOH2OH-電池總反應(yīng)：n2MnO22H2O=2MnOOHnOH22、堿性鋅錳電池：-n│OH│MnO2優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析：只能使用一次，不能充電；價(jià)格較貴；比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電。3、鋅銀電池—紐扣電池-n│OH│Ag2O負(fù)極n：n2OH--2e-=nOH2正極Ag2O：Ag2OH2O2e-=2Ag2OH-電池總反應(yīng)：nAg2OH2O=nOH22Ag二、二次電池

1、鉛蓄電池-Pb│H2SO4│PbO2

負(fù)極：氧化反應(yīng)PbsSO42-aq-2e-=PbSO4s正極：還原反應(yīng)PbO2s4HaqSO42-aq2e-=2PbSO4s2H2Ol總反應(yīng)：PbsPbO2s2H2SO4aq=2PbSO4s2H2Ol①放電過(guò)程鉛蓄電池的充放電過(guò)程：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充電放電鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析：2、其它二次電池：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池……三、燃料電池負(fù)極Pt：2H2-4e-=4H正極Pt：O24H4e-=2H2O電池總反應(yīng)：2H2O2=2H2O1、氫氧燃料電池①-Pt│H2│H│O2│Pt②-Pt│H2│OH-│O2│Pt負(fù)極Pt：2H2-4e-4OH-=4H2O正極Pt：O22H2O4e-=4OH-電池總反應(yīng)：2H2O2=2H2O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)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池①氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；②反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出；③能量轉(zhuǎn)化率高超過(guò)80%，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源。缺點(diǎn)：附屬設(shè)備較多、體積較大、優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、運(yùn)行噪音低，清潔。

2、燃料電池的規(guī)律3、燃料電池與前幾種電池的差別：①燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極②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。4、其它燃料電池：烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池……書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．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“拆”、“平”）；2．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)即得到另一極反應(yīng)；3．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＋4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在；4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H＋結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-。①-Pt│CH4│H│O2│Pt②-Pt│CH4│OH-│O2│Pt將氫氧燃料電池中的燃料氫氣換成甲烷,寫(xiě)出其電極反應(yīng)和電池反應(yīng)換成甲醇呢乙醇呢練習(xí)1、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，總反應(yīng)式為：ns＋2MnO2s＋2H2Ol＝nOH2s＋2MnOOHs下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A電池工作時(shí)，鋅失去電子B電池正極電極反應(yīng)式為：2MnO2s＋H2Ol＋2e＝2MnOOHs＋2OHaqC電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D外電路中每通過(guò)02mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小65gC2一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是（）A．CH3OHgO2g=H2O1CO2g2Haq2e-B．O2g4Haq4e-=2H2O1C．CH3OHgH2O1=CO2g6Haq6e-D．O2g2H2O14e-=4OH-C迅猛發(fā)展的綠色環(huán)保電池是指近年來(lái)研制、開(kāi)發(fā)和已投入使用的高性能、無(wú)污染電池。金屬氫化物鎳電池與鎘鎳電池有相同的工作電壓12伏，但由于采用了稀土合金或TiNi合金儲(chǔ)氫材料作為負(fù)極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，使其成為一種綠色環(huán)保電池。鋰離子蓄電池系由碳作負(fù)極，嵌鋰的金屬氧化物作正極和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為36伏，因此一個(gè)鋰離子電池相當(dāng)三個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池?？沙潆妷A錳電池是在堿性鋅錳原電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，由于應(yīng)用了無(wú)汞化的鋅粉及新型添加劑，不僅保持了原電池的電流放電特性，而且能充電使用幾十次至幾百次。太陽(yáng)能電池利用P—N結(jié)的光電效應(yīng)，把太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換成電能，滿足用戶需要。這種發(fā)電具有無(wú)需燃料、無(wú)污染、無(wú)噪聲、運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠、減少維護(hù)、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，已被空間和無(wú)常規(guī)能源的地域廣泛采用。綠色電池種種電池的發(fā)展方向光電池使用方便,特別是近年來(lái)微小型半導(dǎo)體逆變器迅速發(fā)展,促使其應(yīng)用更加快捷美,日,歐和發(fā)展中國(guó)家都制定出龐大的光伏技術(shù)發(fā)展計(jì)劃,開(kāi)發(fā)方向是大幅度提高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性,降低成本,不斷擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)目前已有80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)形成商業(yè)化,半商業(yè)化生產(chǎn)能力,市場(chǎng)開(kāi)拓