常用化學(xué)電池

1、華鎣中學(xué)：楊旭華鎣中學(xué)：楊旭用途廣泛的電池用途廣泛的電池用于用于“神六神六”的太陽(yáng)能電的太陽(yáng)能電池池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池各式各樣的紐扣電各式各樣的紐扣電池池小型高性能小型高性能燃料電池燃料電池 化化學(xué)學(xué)電電池池一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池氫氣、甲醇、天然氣氫氣、甲醇、天然氣煤氣與氧氣組成燃料電池煤氣與氧氣組成燃料電池鉛蓄電池鉛蓄電池鋅銀蓄電池鋅銀蓄電池鎳鎘電池鎳鎘電池鋰離子電池鋰離子電池普通干電池普通干電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池一、一次電池一、一次電池干電池干電池普通干電池普通鋅錳

2、電池普通鋅錳電池鋅筒鋅筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)普通鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等2NH4+ + 2e- +2MnO2 =2NH3 + Mn2O3 + H2O電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：Zn+ 2NH4+ 2MnO2 =Zn2+ +2NH3 + Mn2O3 + H2O正極正極(C)：Zn 2e- =Zn2+負(fù)極負(fù)極(Zn)：堿性鋅錳電池構(gòu)造示意圖堿性鋅錳電池構(gòu)造示意圖堿性電池堿性電池 堿性干電池堿性干電池負(fù)極負(fù)極(Zn)：Zn + 2OHZn + 2OH- - - 2e - 2e- - = Zn(OH) = Zn(OH)2 2正極正極(MnO2)：2

3、MnO2+2H2O+2e- - =2MnOOH+2OH- -電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O =2MnOOH+Zn(OH)2 比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電。只能一次使用，不能充電；電流和連續(xù)放電。只能一次使用，不能充電；價(jià)格較貴；價(jià)格較貴；優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析：優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析：一次電池一次電池銀鋅電池銀鋅電池(紐扣電池紐扣電池)紐扣電池紐扣電池負(fù)極負(fù)極(Zn)：Zn +2OH- -2e- =Zn(OH)2+H2O正極正極(Ag2O)：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH-電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：Zn + Ag2O = Zn(

4、OH)2 + 2Ag二、二次電池二、二次電池鉛蓄電池鉛蓄電池放電過程放電過程負(fù)極：負(fù)極：Pb + SO42- -2e- = PbSO4正極：正極：PbO2 + 4H+ +SO42- +2e-= 2PbSO4 + 2H2O 放電過程總反應(yīng)：放電過程總反應(yīng)： Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉、技術(shù)成熟?？煽?、價(jià)格低廉、技術(shù)成熟。 其它二次電池：其它二次電池：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電鎳鎘電

5、池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池池、聚合物鋰離子蓄電池鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電過程：2PbSO4 +2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4充電充電放電放電鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析：鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析：三、燃料電池三、燃料電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池 酸性電解質(zhì)（酸性電解質(zhì)（HCl）負(fù)極(Pt)： 2H2H2 2 - 4e- 4e- - = 4H= 4H+ +正極(Pt)： O O2 2 + 4H+ 4H+ + +4e+4e- - = 2H= 2H2 2O O電池總反應(yīng)： 2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H= 2H2 2O O堿性電解質(zhì)（堿性電解質(zhì)（KO

6、HKOH）負(fù)極(Pt)： 2H2H2 2 - 4e- 4e- - + 4OH+ 4OH- - = 4H= 4H2 2O O正極(Pt)： O O2 2 + 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- -= 4OH= 4OH- -電池總反應(yīng)： 2H2H2 2 + O+ O2 2=2H=2H2 2O O中性電解質(zhì)（中性電解質(zhì)（NaCl)NaCl)負(fù)極(Pt)： 2H2H2 2 -4e-4e- - = 4H= 4H+ +正極(Pt)： O O2 2 + 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- - = 4OH= 4OH- -電池總反應(yīng)： 2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H= 2H2

7、2O O.氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；.反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出；反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出；.能量轉(zhuǎn)化率高能量轉(zhuǎn)化率高(超過超過80%)，普通的只有，普通的只有30%，有利，有利于節(jié)約能源。于節(jié)約能源。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：體積較大、附屬設(shè)備較多體積較大、附屬設(shè)備較多優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、清潔、對(duì)環(huán)境好能量轉(zhuǎn)換率高、清潔、對(duì)環(huán)境好其它燃料電池：其它燃料電池：烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池?zé)N、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池燃料電池的規(guī)律燃料電池的規(guī)律:燃料電池與前幾種電池的差別：燃料電池與前幾種電池的差別： .燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極 .電極材料一般不參

8、加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。用。例例1、 a.今有今有2H2+O2=2H2O反應(yīng)反應(yīng),KOH為電解質(zhì)為電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池溶液構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極應(yīng)通入則負(fù)極應(yīng)通入_氣氣,正極通入正極通入_氣氣,電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為:負(fù)極負(fù)極_ 正極正極_b.如把如把KOH改為改為H2SO4作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng):負(fù)負(fù)極極_正極正極_a和和b的電池液不同的電池液不同,反應(yīng)進(jìn)行后溶液的反應(yīng)進(jìn)行后溶液的PH值各有值各有何變化何變化_c.如把如把H2改改CH4 , KOH作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)為作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)為:負(fù)極負(fù)極_ 正極正極_總反應(yīng)式總

9、反應(yīng)式_氫氫氧氧2H2+4OH- - 4e- =4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2H2 -4e- = 4H+O2+4H+4e-=2H2Oa變小變小 b變大變大CH4+10OH- -8e- =CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2OH-=CO32- +3H2O電池雖好，污染不??！電池雖好，污染不??！寫出下列燃料電池的電極方程的書寫：寫出下列燃料電池的電極方程的書寫：甲烷甲烷乙烷乙烷甲醇甲醇乙醇乙醇一氧化碳一氧化碳肼肼酸性酸性電解質(zhì)（電解質(zhì)（HCl）堿性堿性電解質(zhì)（電解質(zhì)（KOH）中性中性電解質(zhì)（電解質(zhì)（NaCl)（09年廣東化學(xué)年廣東化學(xué)14）可用于電動(dòng)

10、汽車的鋁可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池，空氣燃料電池，通常以通常以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（空氣電極為正極。下列說法正確的是（ ）A以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O22H2O4e4OHB以以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al3OH3eAl(OH)3C以以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變保持不變D電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極電池工

11、作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極A 連線高考連線高考(07年高考全國(guó)理綜卷年高考全國(guó)理綜卷II10)在盛有稀在盛有稀H2SO4的燒杯的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是的是( )A正極附近的正極附近的SO42離子濃度逐漸增大離子濃度逐漸增大B電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片C正極有正極有O2逸出逸出D銅片上有銅片上有H2逸出逸出連線高考連線高考D（09年上海理綜年上海理綜11）茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員）茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我

12、國(guó)科技工作者研制出以鋁合金、科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中（料的海水電池。在這種電池中（ ）鋁合金是陽(yáng)極鋁合金是陽(yáng)極 鋁合金是負(fù)極鋁合金是負(fù)極海水是電解液海水是電解液 鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A BC D連線高考連線高考A1.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用因而受到重視，可用Li2CO3和和Na2CO3的的熔融鹽混合物做電解質(zhì)，熔融鹽混合物做電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)猓瑸殛?yáng)極燃?xì)?，空氣與空氣與CO2的混合氣為陰極助燃?xì)?，制的混合氣為陰極助燃?xì)?，制得在得?50下工作的燃

13、料電池，完成有關(guān)下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32- = 4CO2+4e-正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式： 總電池反應(yīng)：總電池反應(yīng)： 2CO2+O2+4e- = 2CO32-2CO+O2 = 2CO2思考：思考：2 2、市場(chǎng)上出售的市場(chǎng)上出售的“熱敷袋熱敷袋”，其主要成分是：，其主要成分是：鐵鐵屑、炭粉、木屑與少量屑、炭粉、木屑與少量NaClNaCl、水等、水等。它在使用之。它在使用之前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時(shí)開啟塑料袋前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時(shí)開啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會(huì)有熱量放出。當(dāng)使用完上的小孔，輕輕揉搓就會(huì)有熱量放出。當(dāng)使用完后還會(huì)發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。后還會(huì)發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。(1) 熱敷袋使用時(shí)，為什么會(huì)放出熱量？熱敷袋使用時(shí)，為什么會(huì)放出熱量？(3)試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作用？么作用？(1)、熱敷袋使用時(shí)，為什么會(huì)放出熱量？熱敷袋使用時(shí)，為什么會(huì)放出熱量？(3)、試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。利用鐵被氧氣時(shí)放熱反應(yīng)所放出的熱量。利用鐵被氧氣時(shí)放熱反應(yīng)所放出的熱量。負(fù)極：負(fù)極：2