化学电源
形形色色的电池 A Cu Zn 稀H2SO4
用途广泛的电池 用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用途广泛的电池 笔记本电脑专用电池 用于“神六”的太阳能电池 手机专用电池 摄像机专用电池
一、化学电源的分类 普通锌锰干电池 一次电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池 化学电源 二次电池 银锌蓄电池 锂离子电池 燃料电池 氢氧燃料电池
负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 二、一次电池 1、银锌钮扣电池 负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag
2、普通干电池 电池反应： 负极 （Zn）：Zn +2NH4Cl – 2e- = Zn(NH3)2Cl2+2H+ 正极 （C）： 锌筒 石墨棒 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和MnO2等 电池反应： 氢氧化氧锰 负极 （Zn）：Zn +2NH4Cl – 2e- = Zn(NH3)2Cl2+2H+ 正极 （C）： 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 3、碱性锌-锰干电池 电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极： ——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极： ——MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 电解质： KOH 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
三、燃料电池： 燃料电池是利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原反应、将化学能直接转化为电能的化学电池。 氢氧燃料电池 碱性电解质 负极: 2H2+4OH--4e-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH- 总反应:2 H2+=O2==2H2O 酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+ 正极： O2+4H++4e-==2H2O 总反应：2H2+O2==2H2O
三、二次电池 1、铅蓄电池
①放电过程 负极： Pb + SO42- -2e- =PbSO4 氧化反应 正极： PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O 还原反应 放电过程总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O ②充电过程 接电源负极 阴极： PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 还原反应 阳极： 接电源正极 PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42- 氧化反应 充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电
Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s 练习1: 2004年江苏高考）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，电流总反应式为： Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s 下列说法错误的是 （ ） A 电池工作时，锌失去电子 B 电池正极电极反应式为： 2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过02 mol电子，锌的质量理论上减小65 g C
练习3:氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： 此时电池内总的反应式: 。 KOH溶液 CH4 O2 H2O a b CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
书写电极反应式应注意以下几点： 1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应； 2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）； 3．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH－；