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课件网) 第二节 化学电源 干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池 燃料电池 化学电源 (1)一次电池(如干电池):用过后不能复原 (2)二次电池(如蓄电池):充电后能继续使用 负极(锌筒):Zn-2e-=Zn2+ 正极(石墨): 2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应:Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O ①干电池——— 酸性Zn- Mn普通干电池 1、一次电池 2NH4+ + 2e-= 2NH3 + H2 2MnO2 + H2= Mn2O3 + H2O (使用寿命短,易泄漏) 锌锰碱性电池是一种新型的干电池。 正极材料为MnO2 ,负极材料为Zn, 还原产物为MnOOH,电解质是KOH溶液, 总: Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH) 请写出电极反应式并分析其工作原理。 负极:Zn -2e- + 2OH- = Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO(OH) + 2OH- 总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH) ②碱性Zn- Mn干电池 银锌电池—钮扣电池??该电池使用寿命较长,广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液。发生反应后生成Ag和ZnO,其电极反应式为: 负极:Zn-2e-?+2OH- =?ZnO+H2O???????? 正极:Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH- ③银锌纽扣电池 总反应式为:Zn+?Ag2O=?ZnO+2Ag ①铅蓄电池 (1)电极材料及原料 (2)电解质溶液 (3)电极反应式: 正极:PbO2 负极:Pb H2SO4溶液 负极(Pb): Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4 Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O 正极(PbO2): PbO2+4H++SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O 总反应: 2、二次电池 阴极(Pb): PbSO4 +2e- = Pb+SO42- 阳极(PbO2): PbSO4+ 2H2O-2e- = PbO2+SO42-+4H+ 电池总反应: 2PbSO4+2H2O = PbO2+Pb+2H2SO4 铅蓄电池的放电过程———原电池 铅蓄电池的充电过程———电解池 放电 充电 2 PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程 ②镍镉充电电池: 它是一种体积少,具有残留性记忆的充电电池,可重复使用500次以上。它以Cd为负极,NiO(OH)为正极,KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等,但有毒,废旧电池要回收处理,防止污染环境。 2NiO(OH)+Cd+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 充电 放电 写出原电池的电极反应式 负极(Cd) 正极( NiO(OH) ) Cd - 2e- + 2OH- = Cd(OH)2 2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- ③锂离子电池 负极材料:Li 放电时:Li+向正极移动 负极反应:Li-e- =Li+ 练习:蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应: 下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是( ) A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极 B.蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中C.蓄电池的电极可以浸入KOH溶液中 D.放电时,电解质溶液中的阴离子向负极方向移动 B ①原理: ③两极材料:惰性材料,只具导电性,可相同。 ②反应物不储存在电池内部,外加提供燃料和氧化剂。 ④两极判断: ⑤导电介质: ⑥高效、环境友好。 将燃料和氧化剂(如:O2)反应所放出的化学能转化为电能。 负极:通入可燃物的一极(或作还原剂的一极) 正极:通入O2或空气的一极 可以是电解质溶液,也可以是新型的导离子介质。 3、新型燃料电池 氢氧燃料电池 电极:Pt制作的惰性电极 O2 燃料电池电极反应式的书写 (1)电极:惰性电极。 (2)燃料包含:H2、CO、烃(如CH4、C2H6)、醇(如C2H5OH)等。 (3)电解质包含: ①酸性电解质溶液,如H2SO4溶液; ②碱性电解质溶液,如NaOH溶液; ③熔融氧化物,如Y2O3; ④熔融碳酸盐,如K2CO3等。 第一步:写出电池总反应式 燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应方程式一致,若产物能和电解质反应则总反应为加和后的总反应。 如氢氧燃料电池的总反应式为 2H2+O2= ... ...