原电池和化学电源

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1、原电池和化学电源一、原电池1．能量的转化原电池：将_____能转变为_____能的装置。电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。2、Cu-Zn原电池工作原理193、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的_______________反应（2）装置①要有电极材料②电解质溶液③组成闭合回路（外、内）电解质溶液：电解质中阴离子向____极方向移动，阳离子向______极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。4．几种常见的电池电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。比功率：电池单位质量或

2、单位体积所能输出功率的大小。质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。(1)一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。碱性锌锰电池构成：负极是_____，正极是_______，电解质是KOH负极：___________________________________________正极：___________________________________________总反应式：______________________________

3、_________特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。(2)二次电池①铅蓄电池放电电极反应：_______________________________负极：_______________________________________正极：_______________________________________总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)②镍一镉碱性蓄电池19负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；正极：2NiO(OH)+2H

4、2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－总反应式：Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2(3)燃料电池电池 电极反应 酸性电解质 碱性电解质 氢氧燃料电池 负极 正极 总反应 甲烷燃料电池 负极 正极 总反应 甲醇燃料电池 负极 正极 总反应 除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。燃料电池的能量转化率高于80％，远高于燃烧过程（仅30％左右），有利于节约能源。燃料电池有广阔的发展前途。5．原电池原理的应用(1)制造各类电池(2)金属的腐

5、蚀与防护(3)判断金属的活泼性(4)加快反应速率例1、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见右图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e－＝4OH－19C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极例2、右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是A．该系统中只存在3种形式的能量转化B．装置Y中负极的电极反应式为：O2+2H2O+4e－＝4OH－C

6、．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化例3、某燃料电池所用的原料为H2和空气(含一定量的CO2)，电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，负极反应为：H2+CO32－-2e－=H2O+CO2。下列说法中正确的是A．正极反应为：4OH－＋4e－=2H2O+O2↑B．电池放电时，电解质中CO32-的物质的量将减小C．放电时，电解质中CO32－向负极移动D．电池工作时，电子从正极经外电路流向负极例4、肼（N2H4）－空气燃料电池是

7、一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。电池总反应为：N2H4＋O2＝N2↑＋2H2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是A．负极的电极反应式是：N2H4＋4OH－－4e－＝4H2O＋N2↑B．正极的电极反应式是：O2＋4H＋＋4e－＝2H2OC．溶液中阴离子向正极移动D．溶液中阴离子物质的量基本不变例5、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列

8、说法错误的是A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e－=Mn2O3(s)+2OH－(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g19电解池（一）