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课件网) 化学电源 第四章 化学反应与电能 1.了解化学电源种类并认识化学电源在实际生活中的应用。 2.掌握一次电池、二次电池的反应原理并能书写电极反应式。 3.理解常见的氢氧燃料电池的工作原理，并能设计简易氢氧燃料电池。 4.会书写不同介质条件下，其他燃料电池的电极反应。 铅蓄电池 干电池 纽扣电池 锂离子电池 燃料电池 锂离子电池 太阳能电池 化 学 电 池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池等 锂离子电池 镍氢电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 电池优劣的判断标准: ① 比能量 ［单位：(w·h/kg)，(w·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 [单位：（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 电池的可储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更易满足使用者需求。 任务一：一次电池 放电后不可再充电的电池。一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。 （1）普通锌锰干电池 电极反应活性物质 负极：Zn 正极：MnO2 电极材料 负极：Zn 正极：石墨棒 离子导体 NH4Cl和ZnCl2混合物 主要反应为： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) 正极：2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO(OH) 优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。 负极： Zn + 2OH- -2e- = Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- 氢氧化氧锰 正极: ; 负极： ; 电解质: 。 MnO2 Zn粉 KOH 总反应： Zn+2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2 优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 （2）碱性锌锰干电池 碱性锌锰干电池结构 金属外壳 离子型 导电隔膜 Zn粉和 KOH混合物 铜针 MnO2和 KOH混合物 (3)锌银电池—纽扣电池 纽扣式银锌电池的总反应式为：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 电解质液为KOH溶液， 请写出的电极反应式。 正极反应式 负极反应式 Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 Ag2O＋2e－＋H2O＝2Ag ＋2OH－ 【例1】(2024·江苏卷，8)碱性锌锰电池的总反应为 Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23 C 碱性锌锰干电池结构 金属外壳 离子型 导电隔膜 Zn粉和 KOH混合物 铜针 MnO2和 KOH混合物 变式1 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是（ ） D A.石墨作电池的负极材料 B.电池工作时，向负极方向移动 C.发生氧化反应 D.锌筒发生的电极反应为 任务二：二次电池 1.二次电池又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池 （1）铅酸蓄电池 二次电池的思维模型 氧化反应 还原反应 阴极 阳极 充电 可充电电池 放电 氧化反应 负极 还原反应 正极 外接电源负极，同一电极 （1）铅酸蓄电池 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 铅酸电池由两组栅状电极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb，电解质溶液为H2SO4溶液。 构造： 铅蓄电池的构造 缺点： 优点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 (-)Pb | H2SO4 | PbO2(+) 优点 缺点 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 单位质量电池释放的电能少 （1）铅酸蓄电池 (-)Pb | H2SO4 | PbO2(+) 负极: Pb +SO42- - 2e- = PbSO4 正极: PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O 氧化反应 还原反应 Pb + PbO2 + 4H+ +2SO42- 2PbSO4 + 2H2O 放电 充电 放电过 ... ...
