选修四第四章第二节化学电源讲稿二.doc

第二节 化学电源 （第二讲稿） [目标]： 1.了解常见的化学电源的种类和工作原理，知道 它们生产、生活与国防中的实际应用； 2.会写常见化学电源的电极反应式。 [重点]：化学电源的工作原理 [难点]：电极方程式的书写 化学电池的分类 1.一次电池(干电池):活性物质消耗到一定程度,就不能使用； 2.二次电池(充电电池或蓄电池):放电后可以再充电使活性物质获得再生； 3.燃料电池:一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。 衡量电池优劣的指标 a.比能量:电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少,符号(A·h)/kg ,(A·h)/L b.比功率:电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小,符号W/kg ,W/L c.储存时间:电池的储存时间的长短 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,更适合使用者的需要。 一次电池 1.普通锌锰干电池:活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2 和炭黑. 电极反应式 负极: Zn - 2e-＝Zn2+ 正极: 2NH4+ + 2e-+ 2MnO2＝Mn2O3+2NH3↑＋H2 O 总反应Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O 2.碱性锌锰干电池:活性物质为KOH和淀粉糊作电解质,还填有MnO2 和炭黑 .电极反应式： 负极：Zn - 2e- + 2OH- ＝ Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2e-+ 2H2O ＝ 2MnOOH + 2OH- 总反应: Zn+2MnO2+2H2O＝2MnOOH+ Zn(OH)2 3.高能电池：(1)AgZn电池:负极为Zn,正极为Ag2O,电解质:KOH,特点:比能量大、电压稳定、储存时间长、适宜小 电流连续放电、便携等优点。电极反应： 正极 :Ag2O + H2O＋2e-＝2Ag + 2OH- ; 负极 : Zn+2OH- －2e-＝ZnO +H2O;) 。 电池反应: Zn + Ag2O ＝ ZnO + 2Ag (2)Li电池:负极:Li,正极可以是:CuO、FeS2 、MnO2 、C等;无机溶剂亚硫酰氯(SOCl2(在炭极上发生还原反应.电解液是由四氯铝化锂(LiAlCl4(溶解于亚硫酰氯中组成.它的总反应是锂与亚硫酰氯发生反应,生成氯化锂、亚硫酸锂和硫。 (-) 8Li－8e-=8Li+ ; (+) 3SOCl2+8e- = 6Cl- +2S+SO32- 总反应：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S 电池特点:比能量高、电压高、储存时间长、工作温度宽等优点(p76表1-1). 二次电池] 铅蓄电池：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 . 放电时电极反应式: 负极 :Pb + SO42- -2e-＝PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O 总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4＝2PbSO4 + 2H2O 2.(充放电)可逆反应式: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可逆反应式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4+2H2O 燃料电池 一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池.电池的电极本身不包含活性物质,只是一个催化转化元件.工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能.清洁、能量转换率高的特点。 1.氢氧燃料电池：一种高效低污染的新型电池。