(
课件网) 第26讲 化学电源 知识导航 一、化学电源的分类与优劣判断 1. 分类：化学电源可以分为一次电池、二次电池和燃料电池等。 2. 优劣判断 （1）比能量：单位质量/体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)/kg或(W·h)/L。 （2）比功率：单位质量/体积所能输出功率的大小，单位是W/kg或W/L。 （3）电池可储存时间的长短。 二、一次电池（干电池） 一次电池，也叫做干电池，放电后不可再充电。 常见的一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。 1. 普通锌锰干电池 石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。 放电之后不能充电，属于一次电池。 总反应 负极 正极 Zn + 2MnO2 + 2NH4+ == Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑ Zn﹣2e- === Zn2+ 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- === 2MnO(OH) + 2NH3↑ 2. 碱性锌锰干电池 用KOH电解质溶液代替NH4Cl，电池的比能量和放电电流都得到显著的提高。 总反应 负极 正极 Zn + 2MnO2 + 2H2O === 2MnO(OH) + Zn(OH)2 Zn + 2OH-﹣2e- === Zn(OH)2 2MnO2 + 2H2O + 2e- === 2MnO(OH) + 2OH- 3. 纽扣式锌银电池 以锌为负极，银的氧化物为正极，氢氧化钾（或钠）溶液为电解液 总反应 负极 正极 Zn + Ag2O + H2O === Zn(OH)2 + 2Ag Zn + 2OH-﹣2e- === Zn(OH)2 Ag2O + 2e- + H2O === 2Ag + 2OH- 三、二次电池 有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使活性物质获得再生，从而实现放电与充电的循环。 这种充电电池属于二次电池，也叫充电电池或蓄电池。常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅蓄电池。 1. 铅蓄电池 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 放 电 总反应 负极 正极 工作原理： Pb + PbO2 + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O Pb +2-﹣2e- === PbSO4 PbO2 + 4H+ + 2- + 2e- == PbSO4 + 2H2O 1. 铅蓄电池 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 充 电 总反应 阴极 阳极 工作原理： 2PbSO4 + 2H2O == Pb + PbO2 +4H+ + 2SO42- PbSO4 + 2e- === Pb PbSO4 + 2H2O - 2e- == PbO2 + 4H+ + 三、燃料电池 连续地将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能，具有清洁、安全、高效等特点。 燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。 1．氢氧燃料电池 电解质 H2SO4溶液 总反应 负极 正极 2H2 + O2 === 2H2O 2H2 - 4e- === 4H+ O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O 1．氢氧燃料电池 电解质 KOH溶液 总反应 2H2 + O2 === 2H2O 负极 正极 2H2 + 4OH- - 4e- === 4H2O O2 + 2H2O + 4e- === 4OH- 知识点都掌握了吗？来做几道题检测下~ 【例2】如图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是 A．铅蓄电池充电时电能转化为化学能 B．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板 C．电池工作时，H＋移向PbO2板 D．负极反应：Pb＋2e-＋SO42- =PbSO4 D 题型二：二次电池的工作原理 【变4】磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6 LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，石墨电极的电势更高 B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极 C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连 D．放电时，正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)M 题型三：锂离子电池的工作原理 放电 充电 【例5】酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电子从呼气的 电极透过质子交换膜， 流向通入O2的 Pt 电极 B．负极的电极反应式为 C．该电池工作一段时间后，正极区溶液的 Ph 减小 D．每消耗 22.4L O2时，外电路就通过4 mol电子 B 题型 ... ...
