原电池的工作原理和化学电源

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1、化学电源化学电源的分类一次电源：普通锌锰干电池、碱性干电池、银锌钮扣电池二次电源：铅蓄电池、镍镉电池、银锌电池、镍氢电池、锂电池、锂离子电池锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池（1）钮扣式银锌电池钮扣电池1970-1975,开发了先进的银锌、镍镉电池技术。1975-1983,为美国海军生产潜水艇用银锌电池。1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。1998-1992,为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。（2）干电池(普通锌锰电池）干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围

2、填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：4NH4Cl+2Zn+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O碱性锌锰电池（书P14）（3）氢氧燃料电池Pt电极H2O2氢氧燃料电池模拟KOH若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应（4）铅蓄电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。写出放电时电极反应式。（5）银锌电池正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反

3、应式为：2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O写出放电时电极反应式。充电放电（6）镉镍电池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2充电放电负极材料：Cd，正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。反应式如下：写出电极反应式。电极方程式的书写1、先根据电极材料、电解质溶液及反应现象，先确定正负极，然后写电极反应式。在确保正负极转移电子数目相同的前提下，将正负电极反应式相加既得总反应式。2、根据氧化还原方程式找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定两极名称和反应物，利用电子守恒写出两极反应式。小结【思考】1、原电池

4、是怎样一个装置2、原电池的构成条件3、原电池工作原理酒精稀H2SO4稀H2SO4ABCDECuSO4电子:负极导线正极失电子氧化反应得电子还原反应原电池工作原理示意图[实验1]的现象和结论现象:锌粉溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升.结论:Zn+Cu2+＝Zn2++Cu化学能热能CuSO4[实验2]的现象和结论现象:锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.结论:化学能电能Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu取出盐桥：？电流中断盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶

5、作成的冻胶。盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子顺利地不断从Zn极流向Cu极。导电性原电池（含盐桥）：1、两个半电池（一般为不同的两个电极和电解质溶液）2、盐桥（通常为含有KCl饱和溶液的琼脂）3、用导线相连组成闭合回路原理：电极反应和总反应：Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu构成：Ֆ正负极的判断：负极：失去电子（发生氧化反应，一般为较活泼的金属电极）正极：得到电

6、子（发生还原反应一般为较不活泼金属或非金属）（单位时间内负极失电子数与正极得电子数相等）Ֆ电极方程式的书写1、先根据电极材料、电解质溶液及反应现象，再确定正负极，然后写电极反应式。在确保正负极转移电子数目相同的前提下，将正负电极反应式相加既得总反应式。2、根据氧化还原方程式找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定两极名称和反应物，利用电子守恒写出两极反应式。练习1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.1(∨)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+

7、2H+＝Zn2++H2↑(∨)负极：正极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑(∨)正极：负极：总反应：Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO42354(×)(∨)负极：正极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝H2↑+Cu甲2、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，观察到金属甲表面有气泡产生，金属乙表面无气泡产生，此实验说明甲的金属活动性比乙的；若把这两种金属用导线连接后平行插入稀硫酸中，则可观

8、察到金属的表面有气泡产生，一段时间后金属的质量减少。强乙迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已投入使用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相同的工作电压(12伏)，但由于采用了稀土合金或TiNi合金储氢材料作为负极活性物质，取