文档介绍：第四章电化学基础第二节化学电源 2发明电池的故事伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文, 伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验。他用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩。为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了解电的来源。发明电池的故事 一天,他拿出一块锡片和一枚银币,把这两种金属放在自己的舌头上,然后叫助手将金属导线把它们连接起来,刹时,他感到满嘴的酸味儿。 接着,他将银币和锡片交换了位置,当助手将金属导线接通的一瞬间,伏特感到满嘴的咸味。 这些实验证明,两种金属在一定的条件下就能产生电流。伏特想,只要能把这种电流引出来,就能大有作用。 伏特经过反复实验,终于发明了被后人称做“伏特电堆”的电池,这就是在铜板和锌板中间夹上卡纸和用盐水浸过的布片,一层一层堆起来的蓄电池。这种电池,今天仍然在使用着 为了纪念他的贡献,人们把电压的计量单位叫做伏特,简称伏, 符号 V。比如我们手电筒里的电池的电压是 伏特,我们家里的电灯的电压是 220 伏特。化学电池的分类?一次电池(干电池): 活性物质消耗到一定程度,就不能使用; ?二次电池(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; ?燃料电池:一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。电池的优点①能量转化率较高②供能稳定可靠③可以制成各种形状和大小、不同容量的电压的电池及电池组④使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作衡量电池优劣的指标?比能量: 电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少,符号(W · h)/kg ,(W · h)/L ?比功率: 电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小,符号 W/kg ,W/L ?储存时间: 电池的可储存时间的长短 除特殊情况外,质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池,更适合使用者的需要。一次电池?普通锌锰干电池: 活性物质为 NH 4 Cl和淀粉糊作电解质,还填有 MnO 2和炭黑。电极反应式: 负极: Zn - 2e -= Zn 2+ 正极: 2NH 4 + + 2e - +2MnO 2= Mn 2O 3 + 2NH 3↑+H 2O 总反应: Zn + 2NH 4 + +2MnO 2= Zn 2+ +Mn 2O 3 + 2NH 3↑+H 2O ?碱性锌锰干电池: 活性物质为 KOH 和淀粉糊作电解质,还填有 MnO 2和炭黑。电极反应式: 负极: Zn - 2e - + 2OH - = Zn(OH) 2 正极: 2MnO 2 + 2e - + 2H 2 O = 2MnOOH + 2OH - 总反应: Zn + 2MnO 2 + 2H 2O= 2MnOOH + Zn(OH) 2二次电池?铅蓄电池:,,充放电次数可达千百次。放电时电极反应式: 负极: Pb + SO 4 2- -2e -= PbSO 4正极: PbO 2 + 4H + + SO 4 2- + 2e -= PbSO 4 + 2H 2O 总反应: Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4= 2PbSO 4 + 2H 2O 充电时电极反应式与放电时电极反应式相反,所以可以把上述反应写成一个可逆反应式: Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4== 2PbSO 4 + 2H 2O 放电充电燃料电池?一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。电池的电极本身不包含活性物质,只是一个催化转化元件。工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给, 在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能。清洁、能量转换率高的特点。燃料电池