1、第二節化學電源1.能說出化學電源的優點及在各方面的應用。2.能記住常見的一次電池、二次電池和燃料電池的工作原理。3.能說出廢舊電池對環境的危害,樹立環保意識。一二一、化學電池的分類及其優劣1.化學電池的分類2.化學電池的優點(1)化學電池的能量轉換效率較高,供能穩定可靠。(2)可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池及電池組。(3)使用方便,易于維護,并可在各種環境下工作。三四一二3.判斷電池優劣的主要標準(1)比能量:即單位質量或單位體積所能輸出電能的多少,單位(Wh)/kg或(Wh)/L。(2)比功率:即單位質量或單位體積所能輸出功率的多少,單位W/kg或W/L。(3)電池的可儲存時間

2、的長短。三四一二二、一次電池1.堿性鋅錳電池(1)根本構造:(2)組成。正極:MnO2;負極:Zn;電解質:KOH。(3)工作原理。(4)特點:堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池性能好,它的比能量和可儲存時間均有提高,適用于大電流和連續放電。三四一二2.鋅銀電池鋅銀電池(1)根本構造及工作原理。根本構造及工作原理。(2)組成組成:負極負極:Zn,正極正極:Ag2O,電解質電解質:KOH。(3)工作原理。工作原理。(4)特點:比能量大,電壓穩定,儲存時間長,適用于小電流連續放電。3.鋰電池(1)根本組成:負極:Li。正極:MnO2、CuO、FeS2等。電解質:非水溶劑。(2)特點:比能量高、電壓高、工作

3、溫度寬,儲存時間長。三四一二三三、二次電池(以鉛蓄電池為例)1.根本構造負極:Pb。正極:PbO2。電解質:H2SO4溶液。四一二三四一二三3.鉛蓄電池的優缺點鉛蓄電池的優缺點(1)優點優點:可重復使用、電壓穩定、使用方便、平安可靠、價格可重復使用、電壓穩定、使用方便、平安可靠、價格低廉低廉,在生產、生活中應用廣泛。在生產、生活中應用廣泛。(2)缺點缺點:比能量低、笨重比能量低、笨重,廢棄的電池污染環境。廢棄的電池污染環境。四一二三四四、燃料電池(以酸性氫氧燃料電池為例)1.根本構造2.工作原理3.燃料電池的優點(1)能量轉化率高。燃料電池的能量轉換率超過80%,普通燃燒過程能量轉換率僅30%

4、多。(2)污染小。一二三四思考感悟思考感悟燃料電池是利用燃料直接燃燒產生的熱量發電嗎燃料電池是利用燃料直接燃燒產生的熱量發電嗎?為什么為什么?提示提示:不是。燃料電池產生電流的過程并非燃料的直接燃燒不是。燃料電池產生電流的過程并非燃料的直接燃燒,而而是燃料和氧化劑是燃料和氧化劑(氧氣氧氣)分別在原電池的兩極上發生反響分別在原電池的兩極上發生反響,實現化學實現化學能轉化成電能。能轉化成電能。一、燃料電池的工作原理1.工作原理(1)電極:所用電極一般為惰性電極。負極:H2、烴、甲醇、肼均可作燃料,失電子發生氧化反響;正極:空氣或O2作氧化劑得到電子;電子沿導線連續不斷地把燃料和氧化劑中的化學能轉化

5、為電能。(2)電解質:所用電解質為酸(或堿)、熔融氧化物(或熔融鹽)等。二、化學電源電極反響式的書寫1.根據裝置書寫電極反響式(1)確定原電池的正負極及放電的物質。首先根據題目給定的圖示裝置特點,結合原電池正負極的判斷方法,確定原電池的正負極及放電的物質。2.根據電池總反響方程式根據電池總反響方程式,寫電極反響式寫電極反響式(1)一般書寫步驟一般書寫步驟:第一步第一步:找出復原劑和氧化劑找出復原劑和氧化劑,確定負極、正極放電的物質。確定負極、正極放電的物質。第二步第二步:利用電荷守恒寫出電極反響式利用電荷守恒寫出電極反響式,注意電極上生成的新物注意電極上生成的新物質是否與電解質溶液發生反響質是

6、否與電解質溶液發生反響,如如O2-在酸性溶液中生成在酸性溶液中生成H2O,在堿在堿性或中性條件下生成性或中性條件下生成OH-;+4價碳在酸性條件下生成價碳在酸性條件下生成CO2,在堿性在堿性溶液中溶液中第三步第三步:驗證驗證,將兩個半反響相加將兩個半反響相加,得總反響方程式。總反響方程得總反響方程式。總反響方程式減去一個反響式得到另一個反響式。式減去一個反響式得到另一個反響式。3.可充電電池電極反響可充電電池電極反響 特別提醒解答書寫有關電極反響式的題目時,應先寫出總化學方程式,再找出電解質溶液的成分,最后分別寫出正極反響式和負極反響式,從而作出合理的判斷。知識點1知識點2知識點3一次電池【例

7、題1】堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,故得到廣泛應用。鋅錳堿性電池以KOH溶液為電解液,電池總反響式為Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)以下說法錯誤的選項是()A.電池工作時,鋅失去電子B.電池正極的電極反響式為2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-2MnOOH(s)+2OH-(aq)C.電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極D.外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質量理論上減小6.5g知識點1知識點2知識點3知識點1知識點2知識點3二次電池【例題2】鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反響為:Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2

8、+2Ni(OH)2以下有關該電池的說法不正確的選項是()A.電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3、負極為FeB.電池放電時,負極反響為:Fe+2OH-2e-Fe(OH)2C.電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D.電池充電時,陽極反響為:2Ni(OH)2+2OH-2e-Ni2O3+3H2O解析:因為放電時的反響中有氫氧化物生成,故電解質溶液是堿性溶液,因為鐵的化合價升高,鎳的化合價降低,故鐵是負極,氧化鎳是正極,故A和B均正確;充電時的陰極反響為Fe(OH)2+2e-Fe+2OH-,故此時陰極附近溶液的pH增大,故C錯誤;根據所給的放電時的電池反響可推知D正確。答案:C知識點1知識點2知識點3燃料電池【例題3】以下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,以下表達不正確的選項是()A.a電極是負極B.b電極的電極反響為:4OH-4e-2H2O+O2C.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將復原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發電裝置知