《化學(xué)電源》課件(新人教版選修)

1、學(xué)與問學(xué)與問在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過哪些電池，你知在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？道電池的其它應(yīng)用嗎？ 電池電池化學(xué)電池化學(xué)電池太陽能電池太陽能電池原子能電池原子能電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置干電池干電池紐扣電池紐扣電池鋰電池鋰電池四四.常見的化學(xué)電池常見的化學(xué)電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高能電池高能電池、化學(xué)電池分類、化學(xué)電池分類化學(xué)電池化學(xué)

2、電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定義定義例子例子電池中的反應(yīng)物質(zhì)電池中的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行一次氧化還原進(jìn)行一次氧化還原反應(yīng)并放電之后，反應(yīng)并放電之后，就不能再次利用就不能再次利用又稱充電電池或又稱充電電池或蓄電池蓄電池在放電后經(jīng)充電可使電在放電后經(jīng)充電可使電池中的活性物質(zhì)獲得重池中的活性物質(zhì)獲得重生，恢復(fù)工作能力，可生，恢復(fù)工作能力，可多次重復(fù)使用多次重復(fù)使用是一種連續(xù)地將燃料和是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電源，化成電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電池又稱連續(xù)電池干電池：干電池：電池中的電池中的電解質(zhì)溶液制成膠電解質(zhì)溶液制成膠體，不流動(dòng)，故稱

3、體，不流動(dòng)，故稱干電池干電池鉛蓄電池、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氫氣、甲醇、天然氣、氫氣、甲醇、天然氣、煤氣與氧氣組成燃料煤氣與氧氣組成燃料電池。電池。如：普通鋅錳電池、如：普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅堿性鋅錳電池、鋅銀紐扣電池銀紐扣電池化學(xué)電池化學(xué)電池小型高性能小型高性能燃料電池燃料電池 、化學(xué)電池優(yōu)點(diǎn)、化學(xué)電池優(yōu)點(diǎn)（）能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。（）能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。（）可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的（）可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。電池和電池組，使用方便。（）易維護(hù)，可在各種環(huán)境下

4、工作。（）易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。、判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn) （）比能量（）比能量 符號(hào)符號(hào)(Ah/kg)，(Ah/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少（）比功率（）比功率符號(hào)是符號(hào)是W/kg，W/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大?。?）電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長短）電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長短除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長的電池，其質(zhì)量好。功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長的電池，其質(zhì)量好。鋅錳干電池鋅錳干電池四四.常見的化學(xué)電池常

5、見的化學(xué)電池一次電池的活性物質(zhì)（發(fā)生氧化還原的物質(zhì)）消耗到一定一次電池的活性物質(zhì)（發(fā)生氧化還原的物質(zhì)）消耗到一定程度，就不能使用了。電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流程度，就不能使用了。電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫做干電池。動(dòng)，也叫做干電池。一次電池有什么特點(diǎn)？一次電池有什么特點(diǎn)？.一次電池一次電池( (又叫又叫干電池干電池) )電極電極:電解液：電解液：四四.常見的化學(xué)電池常見的化學(xué)電池鋅粉和鋅粉和KOHKOH的的混合物混合物 金屬金屬外殼外殼KOHZnZn為負(fù)極為負(fù)極, ,MnOMnO2 2為正極為正極常見的有常見的有：普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、

6、鋅銀電池、鋰電池等。鋅銀電池、鋰電池等。（1）堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池：堿性鋅堿性鋅-錳干電池錳干電池負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：ZnZnMnOMnO2 2Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2普通鋅錳電池普通鋅錳電池堿性電池堿性電池 鋅筒鋅筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通鋅普通鋅- -錳干電池的結(jié)構(gòu)錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等干電池干電池負(fù)極負(fù)極正極正極422),(Zn NH ClZnCl MnO C2222222MnOHOeM

7、nOOHOH電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：24322222()ZnMnONH ClMnOOHZn NHCl氫氧化氧錳氫氧化氧錳（Zn）：）：Zn 2e- = Zn2+（MnO2和和C）：）：本節(jié)要求會(huì)判斷電池的正負(fù)極，不要求寫電極反應(yīng)式本節(jié)要求會(huì)判斷電池的正負(fù)極，不要求寫電極反應(yīng)式（2）鋅銀電池：鋅銀電池的負(fù)極是鋅銀電池的負(fù)極是Zn,正極是正極是Ag2O,電解質(zhì)是電解質(zhì)是KOH，電極方程式：電極方程式：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：（3）鋰電池）鋰電池：鋰電池的負(fù)極是鋰電池的負(fù)極是Li,正極可以是正極可以是MnO2、CuO、FeS2等等Zn + 2OH- -2e- Zn(OH)2Ag2O + H2O + 2e

8、- 2Ag + 2OH-總反應(yīng)式總反應(yīng)式: Zn + Ag2O + H2O 2Ag + Zn(OH)2電池名稱電池名稱電壓電壓主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)缺點(diǎn)普通電池普通電池 （鋅錳電池）（鋅錳電池）1.5V優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：使用方便，便宜。：使用方便，便宜。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：壽命、存放期短，約：壽命、存放期短，約1.5年，年，不能不能 充電充電。堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池1.5V優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：電容量大，使用壽命長。：電容量大，使用壽命長。缺點(diǎn)缺點(diǎn): 不能充電不能充電，價(jià)格較高。，價(jià)格較高。鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池1.5V優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：體積和質(zhì)量都小，壽命長，約：體積和質(zhì)量都小，壽命長，約2年年缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不能充電不能充電，價(jià)格高。

9、，價(jià)格高。鎳鎘電池鎳鎘電池1.3V優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：體積小，質(zhì)量輕，壽命長，：體積小，質(zhì)量輕，壽命長，可充可充 放電放電約約3000次。次。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：價(jià)格高。：價(jià)格高。鉛蓄電池鉛蓄電池2V優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：電壓穩(wěn)，電容量大，：電壓穩(wěn)，電容量大，可充電可充電便宜。便宜。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：笨重，防震性差，不防漏：笨重，防震性差，不防漏部分主流產(chǎn)品供電基本原理、性能和相對(duì)價(jià)格部分主流產(chǎn)品供電基本原理、性能和相對(duì)價(jià)格一次電池一次電池電極：電極：Pb為負(fù)極；為負(fù)極；PbO2為正極為正極.電解液電解液:30%的的H2SO4溶液溶液放電放電的電極反應(yīng)式的電極反應(yīng)式:負(fù)極負(fù)極(Pb)： Pb + SO42-2e-PbSO4正極正極(

10、PbO2)：PbO2 + 4H+ +SO42- + 2e -PbSO4 +2H2O總電池反應(yīng)總電池反應(yīng):PbO2 + Pb +2H2SO42PbSO4+ 2H2O.鉛蓄電池鉛蓄電池( (二次電池二次電池) )(1.251.28g/cm-3)鉛蓄電池鉛蓄電池二次電池特點(diǎn)：二次電池特點(diǎn)：又稱又稱充電電池充電電池或或蓄電池蓄電池，放電后可以再充電，使活放電后可以再充電，使活性物質(zhì)可以獲得再生。這性物質(zhì)可以獲得再生。這類電池可反復(fù)多次使用。類電池可反復(fù)多次使用。課堂練習(xí)課堂練習(xí): :2.鉛蓄電池鉛蓄電池(原電池原電池)的電極分別是的電極分別是PbO2和和Pb,電解質(zhì)溶液為稀硫酸溶液電解質(zhì)溶液為稀硫酸溶

11、液,工作時(shí)原電池的總工作時(shí)原電池的總反應(yīng)是反應(yīng)是: PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O. 根據(jù)上述反應(yīng)根據(jù)上述反應(yīng),判斷判斷:1)原電池的負(fù)極是原電池的負(fù)極是(填電極材料填電極材料)_ _2)工作時(shí)蓄電池負(fù)極反應(yīng)式為工作時(shí)蓄電池負(fù)極反應(yīng)式為_3)工作時(shí)蓄電池里電解質(zhì)溶液的工作時(shí)蓄電池里電解質(zhì)溶液的PH變變化化:_PbPb + SO42 -2e-PbSO4增大增大電極電極: Pt制作的惰性電極制作的惰性電極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液: KOH溶液溶液負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O正極正極: O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 總反應(yīng)總反應(yīng)：2H2+ O2

12、2H2O拓展創(chuàng)新拓展創(chuàng)新若為若為酸性酸性介質(zhì)，試寫出電極反應(yīng)式？介質(zhì)，試寫出電極反應(yīng)式？思考思考: :負(fù)極：負(fù)極：2H2 - 4e- 4H+正極正極: O2+ 4H+ + 4e- 2H2O.新型燃料電池新型燃料電池(氫氧燃料電池氫氧燃料電池/甲烷電池甲烷電池/煤氣電池煤氣電池/海水海水-空氣電池空氣電池).新型燃料電池新型燃料電池(氫氧燃料電池氫氧燃料電池/甲烷電池甲烷電池/ 煤氣電池煤氣電池/鋁鋁-海水海水-空氣電池空氣電池) 1991 1991年，我國首創(chuàng)，用作海上標(biāo)志燈。以海水為年，我國首創(chuàng)，用作海上標(biāo)志燈。以海水為電解液，靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。電解液，靠空氣中的氧使鋁不斷

13、氧化而產(chǎn)生電流。 負(fù)極負(fù)極：4A1-12e4A1-12e- - 4A14A13+3+ 正極正極：3O3O2 2+6H+6H2 2O+12eO+12e- - 12OH12OH- - 電池總反應(yīng)式為電池總反應(yīng)式為：4A1+3O4A1+3O2 2+6H+6H2 2O O4A1(OH)4A1(OH)3 3 這種海水電池比這種海水電池比“干電池干電池”的能量高的能量高20205050倍。倍。甲烷甲烷-氧燃料電池氧燃料電池 該電池用金屬鉑片插入該電池用金屬鉑片插入KOHKOH溶液中作電極，又在兩極溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣上分別通甲烷和氧氣: : 負(fù)極負(fù)極：CHCH4 4 + 10OH+ 1

14、0OH- - - 8e- 8e- - COCO3 32- 2- + 7H+ 7H2 2O O 正極正極：2O2O2 2 + 4H+ 4H2 2O + 8eO + 8e- - 8OH8OH- - 電池總反應(yīng)式為電池總反應(yīng)式為：CHCH4 4+2O+2O2 2+2KOH +2KOH K K2 2COCO3 3+3H+3H2 2O O.新型燃料電池新型燃料電池(氫氧燃料電池氫氧燃料電池/甲烷電池甲烷電池/煤氣電池煤氣電池/海水海水-空氣電池空氣電池)甲烷甲烷-氧燃料電池氧燃料電池在酸性介質(zhì)中的電極反應(yīng)在酸性介質(zhì)中的電極反應(yīng)為：為： 負(fù)極：負(fù)極：CH4 + 2H2O - 8e- CO2 + 8H+ 正

15、極：正極：2O2 + 8H+ + 8e- 4H2O 總反應(yīng)式為：總反應(yīng)式為：CH4 + 2O2 CO2+2H2O(3)CH3OH燃料電池燃料電池用導(dǎo)線相連的兩個(gè)鉑電極插入用導(dǎo)線相連的兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩溶液中，然后向兩極分別通入極分別通入CH3OH和和O2。負(fù)極：負(fù)極：2CH3OH16OH12e=2CO32-12H2O；正極：正極：3O26H2O12e=12OH總反應(yīng)方程式為總反應(yīng)方程式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O燃料電池的規(guī)律燃料電池的規(guī)律燃料做負(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加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的電極材料一般不參加

16、化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。作用。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%，有利于節(jié)約能源。，有利于節(jié)約能源。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：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)物不斷排出小結(jié)小結(jié):燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高，氫氧燃料電池燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高，氫氧燃料電池 除能量轉(zhuǎn)化率除能量轉(zhuǎn)化率 高外還可持續(xù)使用，不污染環(huán)境。高外還可持續(xù)使用，不污染環(huán)境。一般的可燃物均可與一般的可燃物均可與O2組成燃料電池組成燃料電池，如，如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料電池一般以堿性介質(zhì)

17、作電解液，也可用酸性介質(zhì)作電燃料電池一般以堿性介質(zhì)作電解液，也可用酸性介質(zhì)作電 解液，二者電極反應(yīng)式是有區(qū)別的解液，二者電極反應(yīng)式是有區(qū)別的?！净A(chǔ)題【基礎(chǔ)題】日常所用的干電池的電極分別為碳棒和日常所用的干電池的電極分別為碳棒和鋅皮，以糊狀鋅皮，以糊狀NH4Cl和和ZnCl2作電解質(zhì)作電解質(zhì)(其中加入其中加入MnO2氧化吸收氧化吸收H2)，電極反應(yīng)可簡化為：，電極反應(yīng)可簡化為：Zn2e=Zn2；2NH2e=2NH3H2，根據(jù)上述敘，根據(jù)上述敘述判斷下列說法正確的是述判斷下列說法正確的是( )A干電池中鋅為正極，碳為負(fù)極干電池中鋅為正極，碳為負(fù)極B干電池工作時(shí)，電子由鋅極經(jīng)外電路流向碳極干電池工

18、作時(shí)，電子由鋅極經(jīng)外電路流向碳極C干電池長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，內(nèi)裝糊狀物可能流干電池長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，內(nèi)裝糊狀物可能流出腐蝕用電器出腐蝕用電器D干電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化和電能向化干電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化和電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化學(xué)能的轉(zhuǎn)化BC【思考題【思考題】(2010浙江浙江)LiAl/FeS電池是一種正在電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2LiFeS2e=Li2SFe。有關(guān)該電池的下列。有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是說法中，正確的是( )ALiAl在電池中作為負(fù)極材料，該材料中在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化的化

19、合價(jià)為合價(jià)為1價(jià)價(jià)B該電池的電池反應(yīng)式為該電池的電池反應(yīng)式為2LiFeS=Li2SFeC負(fù)極的電極反應(yīng)式為負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3e=Al3D充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Li2SFe2e=2LiFeSB【解析【解析】Li和和Al都屬于金屬，所以都屬于金屬，所以LiAl應(yīng)該屬應(yīng)該屬于合金而不是化合物，因此化合價(jià)為于合金而不是化合物，因此化合價(jià)為0價(jià)，價(jià)，A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；由正極反應(yīng)式知負(fù)極應(yīng)該是由正極反應(yīng)式知負(fù)極應(yīng)該是Li失去電子而不是失去電子而不是Al，選項(xiàng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B正確；充電時(shí)陰極相當(dāng)于原電池的正確；充電時(shí)陰極相當(dāng)于原電池的負(fù)極，要得電子，正確的反應(yīng)式是

20、負(fù)極，要得電子，正確的反應(yīng)式是2Li2e=2Li，所以選項(xiàng)，所以選項(xiàng)D也錯(cuò)誤。也錯(cuò)誤。重要考點(diǎn)重要考點(diǎn)1 二次電池的原理與特點(diǎn)二次電池的原理與特點(diǎn) 可充電電池是高考?？贾R(shí)點(diǎn)，二次電池首先可充電電池是高考?？贾R(shí)點(diǎn)，二次電池首先需要判斷什么情況下是原電池，什么情況下是電解需要判斷什么情況下是原電池，什么情況下是電解池，二次電池充電時(shí)是電解池，放電時(shí)是原電池。池，二次電池充電時(shí)是電解池，放電時(shí)是原電池。充電和放電是在兩種不同的條件下發(fā)生的，充電是充電和放電是在兩種不同的條件下發(fā)生的，充電是在外接電源條件下發(fā)生的非自發(fā)氧化還原反應(yīng)，放在外接電源條件下發(fā)生的非自發(fā)氧化還原反應(yīng)，放電是在無外接電源條件

21、下發(fā)生的自發(fā)氧化還原反應(yīng)。電是在無外接電源條件下發(fā)生的自發(fā)氧化還原反應(yīng)?！究键c(diǎn)釋例【考點(diǎn)釋例1】化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。有著廣泛的應(yīng)用。(1)目前常用的鎳目前常用的鎳(Ni)鎘鎘(Cd)電池，其電池總反應(yīng)可以電池，其電池總反應(yīng)可以表示為表示為Cd2NiO(OH)2H2O 2Ni(OH)2Cd(OH)2；已知；已知Ni(OH)2和和Cd(OH)2均難溶于水但能均難溶于水但能溶于酸，以下說法中正確的是溶于酸，以下說法中正確的是()以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艹潆姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變

22、為電能放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊烹姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?A B C DB(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物，有資廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物，有資料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價(jià)值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。失去使用價(jià)值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因?yàn)檫@是因?yàn)開。(3)下圖是廢棄鎳鎘電池中的重金屬滲入水體后，進(jìn)下圖是廢棄鎳鎘電池中的重金屬滲入水體后，進(jìn)入人體的一條途徑：入人體的一條途徑：生物體生物體D中重金屬濃度中重金屬濃度_(填填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)生物體生物體A中重金屬濃度，這

23、是通過食物鏈中重金屬濃度，這是通過食物鏈_作用所引起的。除上述途徑外，被污染水作用所引起的。除上述途徑外，被污染水體中的重金屬還可以直接通過體中的重金屬還可以直接通過_(途徑途徑)進(jìn)入人進(jìn)入人體。體。Ni(OH)2和和Cd(OH)2均溶于酸形成有毒的離子均溶于酸形成有毒的離子大于大于富集富集被污染的飲用水被污染的飲用水【溫馨提示【溫馨提示】1.二次電池的特點(diǎn)：電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、二次電池的特點(diǎn)：電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、使用壽命長，但一般體積大、廢棄電池易污染環(huán)境。使用壽命長，但一般體積大、廢棄電池易污染環(huán)境。2二次電池首先需要判斷什么情況下是原電池，什二次電池首先需要判斷什么情

24、況下是原電池，什么情況下是電解池，二次電池充電時(shí)是電解池，放么情況下是電解池，二次電池充電時(shí)是電解池，放電時(shí)是原電池。充電和放電是在兩種不同的條件下電時(shí)是原電池。充電和放電是在兩種不同的條件下發(fā)生的，充電是在外接電源條件下發(fā)生的非自發(fā)氧發(fā)生的，充電是在外接電源條件下發(fā)生的非自發(fā)氧化還原反應(yīng)，放電是在無外接電源條件下發(fā)生的自化還原反應(yīng)，放電是在無外接電源條件下發(fā)生的自發(fā)氧化還原反應(yīng)。發(fā)氧化還原反應(yīng)。1.LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4SOCl2。電池。電池的總反應(yīng)可表示為：的總反應(yīng)

25、可表示為：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。此電池工作時(shí)，被氧化的物質(zhì)是此電池工作時(shí)，被氧化的物質(zhì)是( ) ALi BSOCl2 CLiCl DS和和SO2A2.氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是 H2NiO(OH) Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是(雙選雙選)( )A放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大不斷增大B電池放電時(shí)，鎳元素被氧化電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C電池

26、充電時(shí)，氫元素被還原電池充電時(shí)，氫元素被還原D電池放電時(shí)，電池放電時(shí)，H2是負(fù)極是負(fù)極CD重要考點(diǎn)重要考點(diǎn)2 燃料電池的原理與特點(diǎn)燃料電池的原理與特點(diǎn)1燃料電池的特點(diǎn)燃料電池的特點(diǎn) 燃料電池是利用燃燒反應(yīng)或與之類似的反應(yīng)具有能量變?nèi)剂想姵厥抢萌紵磻?yīng)或與之類似的反應(yīng)具有能量變化大的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的電池。它具有高效無污染的特點(diǎn)，正成化大的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的電池。它具有高效無污染的特點(diǎn)，正成為新能源研究的重點(diǎn)。燃料電池的工作原理具有如下特點(diǎn)：為新能源研究的重點(diǎn)。燃料電池的工作原理具有如下特點(diǎn)：(1)兩電極可能相同，電極不參加反應(yīng)。電極的作用是催化兩電極可能相同，電極不參加反應(yīng)。電極的作用是催化轉(zhuǎn)換，作用很

27、關(guān)鍵，原理很復(fù)雜。轉(zhuǎn)換，作用很關(guān)鍵，原理很復(fù)雜。(2)氧氣等氧化劑總是在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，燃料在氧氣等氧化劑總是在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)燃料電池的電解質(zhì)可能是酸性、堿性和熔融的鹽或氧化燃料電池的電解質(zhì)可能是酸性、堿性和熔融的鹽或氧化物。物。(4)燃料電池總反應(yīng)式的條件都不能寫燃料電池總反應(yīng)式的條件都不能寫“點(diǎn)燃點(diǎn)燃”，通常條件不，通常條件不寫。寫。2有氧氣參加的燃料電池正極反應(yīng)式的書寫有氧氣參加的燃料電池正極反應(yīng)式的書寫(1)酸性條件酸性條件(如硫酸如硫酸)：O24H4e=2H2O(2)堿性條件堿性條件(如如KOH溶液溶液)：

28、O22H2O4e=4OH(3)熔融的鹽熔融的鹽(如如K2CO3并在通并在通O2的一極通的一極通CO2)：O22CO24e=2CO32-(4)熔融的氧化物熔融的氧化物(有有O2遷移遷移)O24e=2O2若已知燃料電池總反應(yīng)和正極反應(yīng)式將很容易書寫負(fù)若已知燃料電池總反應(yīng)和正極反應(yīng)式將很容易書寫負(fù)極反應(yīng)式。極反應(yīng)式。【考點(diǎn)釋例【考點(diǎn)釋例2以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是()A該電池能夠在高溫下工作該電池能夠在高溫下工作B電池的負(fù)極反應(yīng)為：電池的負(fù)極反應(yīng)為： C6H12O66H2O24e

29、=6CO224HC放電過程中，放電過程中，H從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D在電池反應(yīng)中，每消耗在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體氣體 CO2【解析【解析】由于是微生物燃料電池，則不可能在高溫由于是微生物燃料電池，則不可能在高溫下工作，所以下工作，所以A錯(cuò)誤；放電過程中，錯(cuò)誤；放電過程中，H從負(fù)極區(qū)向從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移，結(jié)合正極區(qū)遷移，結(jié)合O2形成形成H2O，所以，所以C錯(cuò)誤；消錯(cuò)誤；消耗耗1 mol氧氣則轉(zhuǎn)移氧氣則轉(zhuǎn)移4 mol e，由，由C6H12O66H2O24e=6CO224H計(jì)算出：轉(zhuǎn)移計(jì)算出：轉(zhuǎn)移4 mol e則生

30、成則生成1 mol CO2，即，即22.4 L，所以，所以D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：B【溫馨提示【溫馨提示】 (1)燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。起導(dǎo)電作用。(2)燃料電池在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)的是燃料燃料電池在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)的是燃料(如如H2、CH4、CH3OH等等)，在正極上參與反應(yīng)的是空氣或，在正極上參與反應(yīng)的是空氣或氧氣，電解質(zhì)溶液一般是氧氣，電解質(zhì)溶液一般是KOH溶液。溶液。(3)書寫電極反應(yīng)方程式時(shí)：酸性條件下可用書寫電極反應(yīng)方程式時(shí)：酸性條件下可用H和和H2O配平；堿性條件可用配平；堿性條件可用OH和和H2O配平。配平。1.(2010湖南懷化市第二次模擬考試化學(xué)試題湖南懷化市第二次模擬考試化學(xué)試題)據(jù)報(bào)據(jù)報(bào)道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車在北京道，我國擁有完全自