高二化学化学电源.ppt

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1、第四章电化学基础第二节化学电源【自学思考】①什么是化学电池？②目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？③化学电池与其他能源相比有哪些优点？④判断电池的优劣标准主要是什么？知识点1：化学电池1)概念:将化学能变成电能的装置2)分类:①一次电池又称不可充电电池——如：干电池②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池3)优点:4)电池优劣的判断标准:①能量转换效率高，供能稳定可靠。②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。③易维护，可在各种环境下工作。①比能量［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］指电池单位质量或单位体积所

2、能输出电能的多少②比功率[符号是W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小③电池的储存时间的长短锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池知识点2：各类电池空气电池小型高性能燃料电池一、一次电池——干电池(-)Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2,C(+)负极(Zn)：Zn–2e-=Zn2+正极(MnO2和C)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：Zn+2MnO2+2NH4Cl=2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2普通锌锰电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2和H2O等1、普通锌锰电池碱性锌

3、锰电池构造示意图碱性电池负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)22、碱性锌锰电池：(-)Zn│KOH│MnO2(+)优缺点简析：只能使用一次，不能充电；价格较贵；比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。3、锌银电池—纽扣电池(-)Zn│KOH│Ag2O(+)负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极(Ag2O)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2A

4、g4、锂电池锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池，其中用廉价的r-MnO2作正极活性材料，电解液是LiClO4溶于碳酸丙烯（简称PC）和二甲基氧乙烷（简称DMF）的混合溶剂中，浓度为1mol/L，其浓度比是PC：DME=1:1，电池反应为：负极的反应：Li-e-=Li+正极的反应：Li++MnO2+e-=LiMnO2电池总反应：Li+MnO2=LiMnO2二、二次电池1、铅蓄电池(-)Pb│H2SO4│PbO2(+)负极：氧化反应Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：还原反应PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2

5、e-=2PbSO4(s)+2H2O(l)总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)①放电过程②充电过程阴极(接电源负极)：还原反应PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极(接电源正极)：氧化反应2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电放电

6、铅蓄电池的优缺点简析：2、其它二次电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……三、燃料电池负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O1、氢氧燃料电池①(-)Pt│H2│H+│O2│Pt(+)②(-)Pt│H2│OH-│O2│Pt(+)负极(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出；③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。缺

7、点：附属设备较多、体积较大、优点：能量转换率高、运行噪音低，清洁。2、燃料电池的规律3、燃料电池与前几种电池的差别：①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。4、其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……减少污染节约资源废弃电池的回收利用刻不容缓书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如＋4价的C在酸

8、性溶液中以