高考化學(xué)復(fù)習(xí)《化學(xué)電源-鋰離子電池》

干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池化學(xué)電源1780年意大利著名生物學(xué)家伽伐尼在解剖青蛙時(shí)，已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。伽伐尼做了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1:用一枝銅鉤插入死青蛙的脊髓中，再掛在鐵欄桿上，當(dāng)青蛙腿碰到鐵欄桿時(shí)，就發(fā)生抽搐。

實(shí)驗(yàn)2:將青蛙放到銅制的解剖盤里，當(dāng)解剖刀接觸蛙腿時(shí)，蛙腿發(fā)生抽搐。他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出：青蛙自身肌肉和神經(jīng)里的“生物電”是導(dǎo)致抽搐的原因。1791年，伽伐尼發(fā)表了《論肌肉中的生物電》論文，引起廣泛關(guān)注。科學(xué)史話伏打與電池的發(fā)明

善于質(zhì)疑的意大利物理學(xué)家伏打，提出了疑問(wèn)：為什么只有青蛙腿和銅器和鐵器接觸時(shí)才發(fā)生抽搐？實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)1:將青蛙腿放在銅盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿抽搐。

實(shí)驗(yàn)2:將青蛙腿放在木盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿不動(dòng)。經(jīng)過(guò)一番研究，伏打用實(shí)驗(yàn)推翻了伽伐尼的結(jié)論，他發(fā)現(xiàn)兩種活潑性不同的金屬同時(shí)接觸蛙腿，蛙腿就會(huì)抽搐，蛙腿只是起了顯示電流通過(guò)的作用，所謂特殊的“動(dòng)物電”是不存在的。

聯(lián)想到肌肉、神經(jīng)類似于能導(dǎo)電的電解質(zhì)的溶液，那么，電解質(zhì)溶液與活潑性不同的金屬作用會(huì)不會(huì)產(chǎn)生電流呢？

伏特經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)明了被后人稱做“伏特電堆”的電池，這就是在銅板和鋅板中間夾上卡紙和用鹽水浸過(guò)的布片，一層一層堆起來(lái)的蓄電池。這種電池，今天仍然在使用著

為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn)，人們把電壓的計(jì)量單位叫做伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)V。比如我們手電筒里的電池的電壓是1.5伏特，我們家里的電燈的電壓是220伏特。

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化學(xué)電池利用原電池原理制造的供電裝置分類①一次電池——不可充電電池——如：干電池②二次電池——充電電池——如：蓄電池③燃料電池干電池1.一次電池（如干電池）一、干電池總方程式：Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3

+H2O+Mn2O3負(fù)極（鋅筒）

：Zn－2e-==Zn2+正極（石墨）

：2MnO2+2NH4++2e-=2NH3+H2O+Mn2O3

CZnG實(shí)用電池特點(diǎn)：電流穩(wěn)定；電壓高；安全；便于攜帶；用于特殊用途；易回收；污染少。干電池1、最早使用的化學(xué)電池是鋅錳電池，也是最普通的干電池。2、是一種一次性電池，放完電以后不能再使用，也就是內(nèi)部發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是不可逆反應(yīng)。3、缺點(diǎn)：電池在使用的過(guò)程中，鋅會(huì)逐漸融解，最后內(nèi)部糊狀電解質(zhì)會(huì)泄漏出來(lái)，使得電器被腐蝕。為了防止泄漏電解質(zhì)，外殼用金屬筒或者塑料筒。使用時(shí)請(qǐng)注意：注意：使用完畢要及時(shí)從用電器中取出、不可久置、應(yīng)保存在陰涼干燥處．眉山網(wǎng)站建設(shè)

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資料：銀鋅原電池是用不銹鋼制成的小圓盒，形似紐扣，故稱紐扣電池。盒內(nèi)一端填充氧化銀和石墨組成的活性材料，另一端填充鋅汞合金組成的活性材料。電極反應(yīng)如下：鋅：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O氧化銀：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-鋅是

極，發(fā)生

反應(yīng)；氧化銀是

極，發(fā)生

反應(yīng)?？偡磻?yīng)為：

.負(fù)氧化正還原Zn+Ag2O=ZnO+2Ag優(yōu)點(diǎn)：體積小，適用于電子表和電子計(jì)算器蓄電池2：鉛蓄電池（充電電池）二、充電電池——鉛蓄電池

1、電極材料及原料2、電解質(zhì)溶液3、電極反應(yīng)式：正極：PbO2

負(fù)極：PbH2SO4溶液負(fù)極（Pb）:

Pb-2e-+SO42

-=PbSO4正極（PbO2）:PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O優(yōu)點(diǎn)：電壓穩(wěn)定；使用方便、安全、可靠；循環(huán)使用。放電充電總方程式：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O二次電池鎳鎘充電電池：它是一種體積少，具有殘留性記憶的充電電池，可重復(fù)使用500次以上。它以Cd為負(fù)極，NiO(OH)為正極，KOH為電解液。廣泛用于收錄機(jī)、無(wú)線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等，但有毒。鎳氫充電電池:無(wú)污染

鋰電池它是新一代可充電的綠色電池，現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝像機(jī)等低功耗電器的主流。因鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。

電池的不合理使用對(duì)環(huán)境的危害！

有關(guān)資料顯示，一節(jié)一號(hào)電池爛在地里，能使１平方米的土壤永久失去利用價(jià)值；一粒紐扣電池可使600噸水無(wú)法飲用，相當(dāng)于一個(gè)人一生的飲水量。電池回收

變廢為寶

功在當(dāng)代

利在千秋堆積如山的廢舊電池，時(shí)刻威脅我們的環(huán)境廢舊電池進(jìn)電池回收站173.燃料電池常見(jiàn)的燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、鋁-空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等。

燃料電池是利用氫氣、天然氣、甲醇等燃料與氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來(lái)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。

目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率近80%，約為火力發(fā)電的2倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電池沒(méi)有噪聲及硫、氮氧化物等廢氣污染；燃料電池發(fā)明于19世紀(jì)30年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到20世紀(jì)60年代才開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段。燃料電池新型綠色環(huán)保燃料電池車優(yōu)點(diǎn)：效率高無(wú)污染裝置可持續(xù)使用燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)不斷從外界輸入氧化劑和還原劑，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。它是把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”。氫氧燃料電池燃料電池

總反應(yīng)方程式：2H2＋O2＝2H2O*不寫條件1.氫氧燃料電池(1)堿性介質(zhì)正負(fù)兩極都是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液一般為40%的KOH溶液2H2+4OH--4e-＝4H2O正極：O2+2H2O+4e-＝4OH-

2H2+O2＝2H2O電池總反應(yīng)式：負(fù)極：有水生成.電解質(zhì)溶液的PH將變小（2）酸性介質(zhì)正負(fù)兩極仍是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液為H2SO4等時(shí),負(fù)極：2H2-4e-=4H+正極：O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O有水生成.電解質(zhì)溶液的PH將增大氫氧燃料電池電極反應(yīng)總反應(yīng)：

2H2+O2=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2其他燃料電池：甲烷燃料電池:該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。電極反應(yīng)：負(fù)極：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-＝8OH-總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O電解液的PH將變?。y鋅電池廣泛用作電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表為