高中化学《化学电源》.ppt

* * 第四章 电化学基础 第二节 化学电源 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第1页。 ［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？ 电池 化学电池 太阳能电池 原子能电池 将化学能转换成电能的装置 将太阳能转换成电能的装置 将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第2页。 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(A·h/kg)，(A·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 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 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第3页。 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 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第4页。 1、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。 请写出各电极的电极反应。 (一) 一次电池 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第5页。 练：写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。 负极———————————————— 正极———————————————— 总反应——————————————— 通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？_____________________________我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？ Zn-2e-=Zn2+ 锌筒变软，电池表面变得不平整 MnO2 缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液 2NH4++2e-=2NH3+H2 ， H2 +2MnO2=Mn2O3+H2O Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第6页。 2.碱性锌-锰干电池 负极： 正极： 电池反应： 电解夜： KOH溶液 ——Zn ——MnO2和C Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质． 改进后碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第7页。 3.银锌电池 总反应式: Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 电极反应式: 负极: Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2 正极: Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH － 电解液: KOH溶液 这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适 宜小电流连续放电，常制成纽扣式电池，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第8页。 4.锂电池 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极： ；正极： 。 用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。 8Li-8e-=8Li+ 3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第9页。 铅蓄电池 1)正负极材料 正极：PbO2 负极：Pb 2)工作机制 电解质：H2SO4溶液 铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程 (二)二次电池 高中化学《化学电源》全文共26页，当前为第10页。 放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s) 正极： PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e