资源简介

(共21张PPT)
学习目标
1. 知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电池的特点。
2. 能正确书写简单化学电池的电极反应式。
电池的广泛应用
一、一次电池（干电池）
电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。
负极（锌筒）：
总反应：
Zn -2e === Zn2+
2+ 2e === 2NH3 ↑ + H2 ↑
Zn + 2 === Zn2+ +2NH3 ↑+ H2 ↑
锌筒
石墨棒
MnO2糊
锌锰干电池的结构
NH4Cl糊
电解质溶液：
NH4Cl糊
优点：制作简单、价格便宜。
缺点：放电时间短，电压下降快。
正极（石墨）：
思考与交流：锌锰干电池即使不用，放置过久，也会失效（作为电解质的糊状NH4Cl显酸性），为了充分而有效地利用锌锰干电池，在购买、保存和使用方面你有何经验与建议？请与同学交流分享。
碱性干电池
碱性干电池：
碱性电池是个人音响、照相机等的首选电源。
碱性电池
电解液: 中性NH4Cl→碱性KOH（离子导电性更好）
优点：能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电
负极：锌片→锌粉（反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高）
二、二次电池
二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。
化学能
放电
充电
电能
铅酸蓄电池
锂离子电池
镍氢电池
铅蓄电池电极反应：
负极：Pb + —2e ===PbSO4
正极：PbO2 + 4H+ + + 2e ===PbSO4 + 2H2O
铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：
PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
放电
充电
（1）铅蓄电池
铅蓄电池是最早使用的充电电池。
特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再次充电使用。
用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还广泛用于国防、生产、生活等领域。
（2）锂电池
以锂为负极的非水电解质电池有几十种，其中性能最好、最有发展前途的是锂——二氧化锰非水电解质电池，这种电池以片状金属及为负极，电解活性MnO2作正极，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液 ：
负极：Li － e ===Li+
正极：MnO2 ＋ e ＋ Li+ === LiMnO2
总反应： Li＋ MnO2 === LiMnO2
锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。
用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、心脏起搏器等低功耗电器的主流。
三、发展中的燃料电池
一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。
它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。
小型高性能燃料电池
氢氧燃料电池：
电解质溶液 负极 正极
2H2－4e ===4H＋
酸性(H＋)
碱性(OH－)
2H2－4e ＋4OH－===4H2O
O2＋4H＋＋4e ===2H2O
O2＋2H2O＋4e ===4OH－
氢氧燃料电池在不同介质中的总反应相同，均为2H2＋O2===2H2O
燃料
氧化剂
特别提醒　在书写电极反应式时应看清溶液的酸碱性，酸性条件下不出现OH－，碱性条件下不出现H＋。
特点：
(1)清洁、安全、高效等；
(2)能量转化率可以达到80%以上；
(3)反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节。
应用：
在航天、军事、交通等领域有广阔的应用前景。
例：写出甲烷燃料电池（电解质溶液为氢氧化钾溶液）的电极反应式及总方程式。
正极： 2O2 + 8e + 4H2O === 8OH
负极：CH4 + 10OH -8e === +7H2O
总反应：CH4 +2O2 +2OH === +3H2O
反应后溶液的pH如何变化？
pH值降低
四、其他电池
空气电池
太阳能电池
当堂检测
1．如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法正确的是(　 　)
A．铁环作为柠檬电池的正极
B．电流由铁环经导线流向发光二极管
C．负极的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋
D．可将柠檬替换成盛装乙醇溶液的装置
C
A B C D
锌锰电池 铅酸蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池
2．下列电池工作时，O2在正极得电子的是(　 　)
C
3．纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，用KOH溶液作电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是(　　 )
A．电池的正极发生还原反应
B．Zn为负极，发生氧化反应，反应过程中失去电子
C．电池工作时，电解质溶液中的阳离子移向正极
D．电池使用时，电子由Zn极经电解质溶液流向Ag2O极
D
4．一种直接铁燃料电池(电池反应为3Fe＋2O2 === Fe3O4)的装置如图所示，下列说法正确的是(　 　)
A．Fe极为电池正极
B．KOH溶液为电池的电解质溶液
C．电子由多孔碳极沿导线移向Fe极
D．5.6 g Fe参与反应，导线中转移1.204×1023个电子
B
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