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02
一次电池和二次电池
专题1 化学反应与能量变化
第二单元
化学能与电能的转化
卫星电源
飞机电源
电动汽车电源
笔记本电源
手机电源
手表电源
常见的化学电源
理想的化学电源的特点：
便于携带
内阻小
质量小
反复使用
单位质量或单位体积输出的能量多
价格便宜
体积小
连续工作
寿命长
如何实现？
……
化学电源
化学电源
结构简单
一次电池
反复使用
二次电池
连续工作
燃料电池
新型电池
化学电源按其反应原理分类：
一次电池
一、一次电池
碱性干电池
银锌电池
又叫干电池
一次电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。使用最广泛的一次电池是干电池，如普通锌锰干电池、碱性锌锰电池等。
一次电池
普通锌锰干电池的构造示意图
碱性锌锰电池的构造示意图
负极
正极
电解质溶液
负极
正极
电解质溶液
一次电池
碱性锌锰干电池总反应式：
Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
负极：
正极：
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
正极
金属
外壳
离子型导电隔膜
Zn粉
KOH
混合物
负极
铜针
MnO2
KOH
混合物
e-
+
-
一次电池
纽扣式银锌电池的构造示意图
Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
负极
正极
电解质溶液
总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag
负极：
正极：
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
二次电池
二、二次电池
二次电池又称为充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生，因此二次电池可以多次重复使用。铅蓄电池是最常见的二次电池。
二次电池
铅酸蓄电池的构造示意图
铅蓄电池优点
电压稳定
使用方便
安全可靠
价格低廉
稀硫酸
二次电池
铅蓄电池的电极反应物(Pb、PbO2)和放电后的产物(PbSO4)均以固体形式附着在电极材料表面。
目的：使电极反应物和产物富集在电极材料表面，充、放电时可以循环转化，实现电池重复使用。
Pb
PbSO4
PbO2
PbSO4
放
电
充
电
负极
正极
放
电
充
电
铅蓄电池
负极：
正极：
Pb+SO4 2--2e-=PbSO4
Pb
PbO2
硫酸溶液
电解质：
PbO2+SO42-+4H++2e- =PbSO4+ 2H2O
总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O
二次电池
放电过程中，
负极质量的变化是 ，电解质溶液pH的变化是 。
放电过程
增大
增大
铅蓄电池
阴极(发生还原反应)：
阳极(发生氧化反应)
PbSO4＋2e－===Pb＋SO42-
PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42-
总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O
二次电池
充电过程
充电时，
铅蓄电池正极与直流电源正极相连，负极与直流电源负极相连。
二次电池
随着信息技术的发展，为了适应移动通信、便携式电脑和各种电子产品等的广泛使用，科研工作者不断研制出小型化、高比能量、工作寿命长、不需要特殊维护的二次电池。目前已开发出镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等新型二次电池。
镍氢电池
放电过程
负极：
正极：
MH-e- +OH-=M+H2O
MH
NiO(OH)
KOH溶液
电解质：
NiO(OH)+e- =NiO+OH-
总反应： NiO(OH)+MH NiO +M+H2O
二次电池
二次电池
锂离子电池的工作原理示意图
电池总反应：LixC6＋Li(1-x)CoO2=LiCoO2＋6C
以钴酸锂-石墨锂电池为例
负极：
Li(1－x)CoO2＋xLi＋＋xe－=LiCoO2
LixC6－xe－=6C＋xLi＋
正极：
燃料电池应用领域
延时符
课堂小结
电池类型 原理 工艺及目的
一次电池 原电池原理 加入隔膜分隔氧化剂与还原剂，减少电池自损耗。
二次电池 原电池及
电解池原理 将相关活性物质富集在电极材料表面，实现物质循环转化。
课堂练习
B
1、某电池以K2FeO4和锌为电极材料，氢氧化钾溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是(　　)
A．锌为电池的负极
B．正极反应式为2FeO42－＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度增大
D．电池工作时OH－向负极迁移
课堂练习
B
2、研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是(　　)
A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物

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