第二节化学电源.ppt
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1、第四章 电化学基础,第二节 化学电源,学与问在日常生活和学习中,你用过哪些电池?其中有哪些属于化学电池?你知道电池的其它应用吗?,电池,化学电池,太阳能电池,原子能电池,将化学能转换成电能的装置,将太阳能转换成电能的装置,将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热电转换器转变为电能的装置,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,用于“神六”的太阳能电池,笔记本电脑专用电池,手机专用电池,摄像机专用电池,各式各样的纽扣电池,小型高性能燃料电池,阅读教材P74页并回答问题:,1、化学电池与其它能源相比有哪些优点?,2、判断电池的优劣标准主要是什么?,3、目前化学电池主要分哪几大
2、类?,能量转换效率高,供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作,单位质量或单位体积所能输出电能的多少,即比能量的大小;输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短。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,其质量好。,化学电池,氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池,电池中的反应物质消耗到一定程度,就不能再次利用。,又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生,恢复工作能力,可多次重复使用。,是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源,又称连续电池。,二、
3、一次电池,普通锌锰电池,碱性电池,1、干电池,负极,正极,电池反应:,氢氧化氧锰,(Zn):Zn 2e- = Zn2+,(MnO2和C):,本节要求会判断电池的正负极,不要求写电极反应式,缺点:放电量小,放电过程中易气涨或漏液,2、碱性锌-锰干电池,负极:,正极:,电池反应:,电解质:,KOH,Zn,MnO2,Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2,2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-,Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,思考该电池的正负极材料和电解质,改进后碱性锌锰电池的优点: 电流稳定,放电容量、时间增大几倍, 不会气涨或漏液。,3.银锌电
4、池,总反应式: ZnAg2OH2O2AgZn(OH)2 电极反应式:,负极: Zn2OH2e-Zn(OH)2 正极: Ag2OH2O2e-2Ag2OH ,电解液: KOH溶液,这种电池比能量大、电压稳定,储存时间长,适 宜小电流连续放电,常制成纽扣式电池,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。,4、锂电池,锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2):8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极: ;正极: 。,用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。,8Li-8e-=8Li+,3SOCl2+8e-=6Cl-+S
5、O32-+2S,三、二次电池,能量:,化学能,电能,放电,充电,放电过程总反应:,Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l),Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s),正极:,PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =2PbSO4 (s) +2H2O(l),氧化反应,还原反应,负极:,放电过程:,铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程,2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq),充电过程:,PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq),
6、还原反应,阴极:,阳极:,2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq),氧化反应,接电源负极,接电源正极,充电过程总反应:,2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq),铅蓄电池的充放电过程:,放电过程为化学电池!,3)优缺点简析,缺点:,比能量低、笨重、废弃电池污染环境,优点:,可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,其它二次电池,镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池,银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:,2Ag+Zn(OH)2
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