文档介绍：第四章电化学基础
第二节化学电源
湖南师大附中远程教育学校
袁松荣
电极材料
电子流向
反应类型
组成负极正极电解质
相对活泼
的金属
流出电子
氧化反应
酸、碱
或盐的
溶液
相对不活泼的金属(或能导电的非金属)
流入电子
还原反应
原电池的组成
问题讨论
1、通过日常生活的学习,你知道哪些电池? 其中哪些属于化学电池?
2、化学电池与其他能源相比有哪些优点?
3、判断电池的优劣标准主要是什么?
4、目前化学电池主要分为哪几大类?产生电能的基本原理是什么?各自有什么特点?
?
锂电池
干电池
叠层电池
纽扣电池
各类电池
1:各类电池
2、化学电池
1)概念:
将化学能变成电能的装置
2)分类:
①一次电池又称不可充电电池——如:干电池
②二次电池又称充电电池——蓄电池
③燃料电池
3)优点:
①能量转换效率高,供能稳定可靠
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便
③易维护,可在各种环境下工作。
4)电池优劣的判断标准:
①比能量
[符号(A·h/kg),(A·h/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
②比功率
[符号是W/kg,W/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出功率的
大小.
③比时间---电池的储存时间的长短
碱性锌-锰干电池
负极:
正极:
电池反应:
电解质:
KOH
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
[思考]该电池的正负极材料和电解质?
碱性锌锰电池的优点:
电流稳定,放电容量、时间比干电池增大几倍,不会气涨或漏液。
(一)一次电池
钮扣电池:不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料,电解质溶液为浓KOH溶液,已知电池内Zn的氧化产物为ZnO
2、银-锌电池
负极:
正极:
总反应:
Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O
Ag2O +H2O +2e- =2Ag +2OH-
Ag2O + Zn =ZnO + 2Ag
铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……
3、铅蓄电池
1)正负极材料
正极:PbO2
负极:Pb
2)工作机制
电解质:H2SO4溶液
铅蓄电池为典型的可充电电池,其电极反应分为放电和充电两个过程
(二)二次电池
放电过程总反应:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s)
正极:
PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =2PbSO4 (s)
+2H2O(l)
氧化反应
还原反应
负极:
①放电过程
铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程