发展中的化学电源 演示文稿

二、发展中的化学电源空气电池

铅蓄电池锂电池

干 电 池

发展中的化学电源1、干电池(一般是锌锰电池) 干电池(一般是锌锰电池) 2、充电电池(铅蓄电池) 充电电池(铅蓄电池) 3、燃料电池 、

二、发展中的化学电源干电池(一般是锌锰电池) 1、干电池(一般是锌锰电池) 普通干电池是用锌筒外壳作负极， 普通干电池是用锌筒外壳作负极，位于中央的顶盖有 干电池是用锌筒外壳作负极 铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和 铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充ZnCl Cl和 淀粉糊作电解质，还填有MnO 黑色粉末. 淀粉糊作电解质，还填有MnO2黑色粉末. 负极(锌筒): ):Zn 负极(锌筒):Zn - 2e- = Zn2+ 正极(石墨): 正极(石墨): 4+ + 2e- = 2NH3 + H2 2NH 总反应式： 总反应式： + 2NH4+ = Zn2+ + 2NH3 + H2 Zn 主要用于： 主要用于： 手电筒,石英钟,电动玩具等, 是一次性电池. 手电筒,石英钟,电动玩具等, 是一次性电池.

2、充电电池(铅蓄电池) 特点： 充电电池(铅蓄电池) 特点： 正极为： 正极为： PbO2 放电时进行的氧化 负极为： 负极为： Pb还原反应在充电时 可以逆向进行

硫酸溶液 电解质溶液为： 电解质溶液为： 电极反应式为： 电极反应式为： 负极： Pb + SO 2- - 2e - = PbSO 负极： 4 4 正极： 正极： 2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O PbOPb 总反应： 总反应： +PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 主要用于: 汽车,拖拉机等动力机车上. 主要用于: 汽车,拖拉机等动力机车上.

练习1.铅蓄电池是广泛应用于汽车、 练习 铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等 铅蓄电池是广泛应用于汽车 的起动电源，产生电能时的电极反应分别是： 的起动电源，产生电能时的电极反应分别是： Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 PbO2 +4H+ +SO42- +2e- = PbSO4+2H2O (1)试写出该电池的总反应方程式 试写出该电池的总反应方程式 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+H2O ___________________________。 。 (2) 铅蓄电池的电解质溶液是 硫酸 铅蓄电池的电解质溶液是_________,在放 ， 变小 电过程中。 电过程中。它的浓度变化趋势 _________,在浓 ， 度达到某一值时，欲使其浓度恢复正常。 度达到某一值时，欲使其浓度恢复正常。应采 充电 取的办法是_________________。 取的办法是 。

练习2、铅蓄电池在使用过程中， 练习 、铅蓄电池在使用过程中，下列说法中正 确的是( 确的是 BC ) A.生产和使用铅蓄电池不会造成环境污染 生产和使用铅蓄电池不会造成环境污染 B.生产和使用铅蓄电池时，可能引起铅中毒 生产和使用铅蓄电池时， 生产和使用铅蓄电池时 C.使用铅蓄电池时，若铅板上有1mol 铅反应， 使用铅蓄电池时，若铅板上有 铅反应， 使

用铅蓄电池时 就消耗2molH2SO4 就消耗 D.在使用时，电池内溶液密度不变 在使用时， 在使用时

练习3.镍镉 练习 镍镉(Ni-Cd) 可充电电池在现代生活中也有广 镍镉 泛的应用，它的充电、放电反应按下式进行： 泛的应用，它的充电、放电反应按下式进行： 充电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O 放电 由此可知 ，该电池作为原电池时的负极是 该电池作为原电池时的负极是( )

CA. Cd(OH)2 C. Cd B. Ni(OH)2 D. NiO(OH) )

练习2. 练习 汽车上使用的铅蓄电池是以一组充满海 绵状的灰铅 绵状的灰铅 的铅板和另一组结构相似的充满二 氧化铅的铅板组成。放电时发生反应为： 氧化铅的铅板组成。放电时发生反应为： Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 PbO2 +4H+ +SO42- +2e- = PbSO4+2H2O 则以下说法中正确的是( BC ) 则以下说法中正确的是 A.充满灰铅的铅板为正极 充满灰铅的铅板为正极 B.充满灰铅的铅板为负极 充满灰铅的铅板为负极 C.充满灰铅的铅板放电时发生氧化反应 充满灰铅的铅板放电时发生氧化反应 D.充满灰铅的铅板放电时发生还原反应 充满灰铅的铅板放电时发生还原反应

微型锂电池常用于心脏起搏器、 常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池 一般用金属锂作负极 石墨作正极， 金属锂作负极， ,一般用金属锂作负极，石墨作正极，电解质 溶液为溶有四氯化铝锂( 溶液为溶有四氯化铝锂(LiAlCl4 )的亚硫酸 电池的总反应式如下： 氯(SOCl2 )。电池的总反应式如下： 8Li + 3SOCl2 ====== 6LiCl + Li2SO3 + 2S 这种电池的容量大，电压稳定，能在-56.70C-这种电池的容量大，电压稳定，能在 - +71.10C的大范围温差内正常工作。 的大范围温差内正常工作。 的大范围温差内正常工作

3、燃料电池: 燃料电池:(1)氢氧燃料电池： (1)氢氧燃料电池： 氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型 电池，它的电极材料一般为活化电极 活化电极， 电池，它的电极材料一般为活化电极，具有 很强的催化活性， 铂电极、活性炭电极等 很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。 电解质溶液为40% 40%的 溶液。 电解质溶液为40%的KOH溶液。 负极： 负极： 2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 2H 正极： 正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH总反应式： 总反应式： 2 + O2 = 2H2O 2H 主要用于： 主要用于： 航天领域

3、燃料电池: 燃料电池:(1)氢氧燃料电池： (1)氢氧燃料电池： 氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型 电池，它的电极材料一般为活化电极， 电池，它的电极材料一般为活化电极，具有 很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。 很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。 电解质溶液为H 溶液。 电解质溶液为H2SO4

溶液。 负极： 负极： 2H2 - 4e- = 4H+ 正极： 正极：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 总反应式： 总反应式： 2 + O2 = 2H2O 2H

练习4. 练习 氢氧燃料电池是将H 氢氧燃料电池是将 2和O2 分别同入电 溶液的多孔碳电极， 池，穿过侵入KOH溶液的多孔碳电极，则下 穿过侵入 溶液的多孔碳电极

B 列叙述正确的是： 列叙述正确的是：A 通H2的一极为正极，通氧气的一极为负极 的一极为正极， B 通O2的一极为正极，通H2的一极为负极 的一极为正极， C 工作一段时间后电解质溶液的 值增大 工作一段时间后电解质溶液的PH值增大 D 工作时负极附近 值增大 工作时负极附近PH值增大

练习5. 练习 氢氧燃料电池是将H 氢氧燃料电池是将 2和O2 分别同入电 溶液的多孔碳电极， 池，穿过侵入H2SO4溶液的多孔碳电极，则下 穿过侵入

BC 列叙述正确的是： 列叙述正确的是：A 通H2的一极为正极，通氧气的一极为负极 的一极为正极， B 通O2的一极为正极，通H2的一极为负极 的一极为正极， C 工作一段时间后电解质溶液的 值增大 工作一段时间后电解质溶液的PH值增大 D 工作时负极附近 值增大 工作时负极附近PH值增大

(2)甲烷燃料电池 (2)甲烷燃料电池该燃料电池用铂或石墨作电极, 该燃料电池用铂或石墨作电极,在两极分别 KOH溶液 通甲烷和氧气,电解质溶液为KOH溶液. 通甲烷和氧气,电解质溶液为KOH溶液. 负极: 负极: CH +10OH- - 8e- = CO 2- + 7H O 4 3 2 正极: 正极: 4H2O + 2O2 + 8e- = 8OH总反应式: 总反应式: CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O

(2)甲烷燃料电池 (2)甲烷燃料电池该燃料电池用铂或石墨作电极, 该燃料电池用铂或石墨作电极,在两极分别 酸性溶液 通甲烷和氧气,电解质溶液为酸性溶液. 通甲烷和氧气,电解质溶液为酸性溶液. 负极: 负极: CH + 2H O- 8e- = CO + 8H+ 4 2 2 正极: 正极: 2O2 + 8H++8e-= 4H2O 8H 总反应式: 总反应式: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

)、海水电池 (3)、海水电池 )、 1991年，我国科学家首创以铝 空气 海水为材料组 空气---海水为材料组 年 我国科学家首创以铝---空气 成的新型电池，用作航海标志灯。 成的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不尽的 海水为电解质， 海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电 流。 这种电池的能量比普通干电池高20---50倍！ 这种电池的能量比普通干电池高 倍 负极： 负极： 4Al – 12e- === 4Al3+

正极： 正极： 3O2 + 6H2O + 12e === 12OH

总反应式为： 总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O === 4Al(OH)3

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