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课件网) 化学电源 第1章 化学反应与能量转化 重点： 1. 掌握常见化学电源的工作原理，明确电极反应及电池总反应。 2. 能准确书写各类化学电源的电极反应式和总反应式，理解其充放电过程中的能量转化关系。 难点： 1. 掌握在不同电解质环境下化学电源电极反应式的书写及配平，尤其是涉及多步反应和复杂物质转化时。 自发的氧化还原反应 闭合 回路 原电池 化学能 电能 离子导体 电极材料 电极反应 电子导体 还原反应 氧化反应 温故知新 化学电源 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 银锌蓄电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 一、一次电池 电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。 普通锌锰干电池 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 Zn、MnO2/NH4Cl溶液（糊状） 负极 正极 电极 还原剂 氧化产物 电极 氧化剂 还原产物 金属 MnO2 Mn2O3 Zn Zn Zn2+ 总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O 负极： Zn - 2e- = Zn2+ 正极：2MnO2+2NH4++2e- =Mn2O3+ 2NH3+H2O 优点：制作简单、价格便宜 缺点：放电时间短，电压下降快 碱性锌锰电池构造示意图 碱性锌锰电池 Zn、MnO2/KOH溶液（胶状） 负极 正极 电极 还原剂 氧化产物 电极 氧化剂 还原产物 黄铜棒 Zn ZnO 金属 MnO2 MnOOH 负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 总反应：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH 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(电流稳定，放电容量、时间增大几倍,不会气涨或漏液) 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 锌银纽扣电池 Zn、Ag2O/KOH溶液 负极 正极 电极 还原剂 氧化产物 电极 氧化剂 还原产物 负极：Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2 正极：Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－ 总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 金属 Zn Zn(OH)2 金属 Ag2O Ag 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用.锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为： Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) =Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s) 下列说法错误的是( ) A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极电极反应为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路每通过0.2mole-, 理论上减小锌的质量6.5g C 二、二次电池 铅蓄电池 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。 其电池反应可以正向和逆向进行。蓄电池放电时为自发电池，充电时为电解池。充电后电池容量得到恢复,充放电次数可达千百次。 铅蓄电池 （1）正负极材料 正极：PbO2 负极：Pb 电解质溶液：H2SO4(aq) 化学能 电能 放电 充电 （2）工作机制 充电电池中能量的转化关系： （3）放电时电极反应式: 总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4＝2PbSO4 + 2H2O 负极: Pb + SO42- -2e-＝PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O （4）(充放电)反应式: 充电时电极反应式与放电时电极反应式相反,所以可以 把上述反应写成一个反应式： Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。 优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境。 关于铅蓄电池放电时的说法正确的（ ） A．电池的负极材料是铅板 B．正极发生的反应是 Pb +SO42--2e-= PbSO4 C．电池中硫酸的浓度不发生变化 D．负极质量减少、正极质量增加 A 二、二次电池 目前市场上还有镍镉电池、镍锌电池、银锌电池等充电电池，它们各有特点因而具有不同的用途。 银锌蓄电池 镍镉蓄电池 镍锌蓄电池 正极：2NiOOH + 2H2O + 2e-＝2Ni(OH)2 + 2OH- 负极：Cd ... ...
