内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
化学能与电能 发展中的化学电源(第四课时)
发展中的化学电源
干电池
碱性电池
蓄电池
锂离子电池
燃料电池
化学电池的分类
一次电池(干电池):电池消耗到一定程度,就不能使用;
二次电池(充电电池或蓄电池):放电后可以再充电重新使用;
燃料电池:一种将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。
1.干电池(一次性电池)
电极:Zn为负极,碳棒为正极
电解液:NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊
另有黑色的MnO2粉末,吸收正极产生的H2,防止产生极化现象。
电极方程式:
负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+
正极(C):2MnO2 + 2NH4+ + 2e-= Mn2O3+2NH3+H2O
(1)锌锰干电池
特点:放电后不能充电,便于携带,价格低
(2)碱性锌锰干电池
随着用电器朝着小型化、多
功能化发展的要求,对电池的发
展也提出了小型化、多功能化发
展的要求。
体积小、性能好的碱性锌-锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解质溶液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性,负极也由锌片改为锌粉,反应面积成倍增长,使放电电流大幅度提高。
碱性电池是个人音响、照相机等地首选电源。
碱性电池
电解液: 中性NH4Cl→碱性KOH(离子导电性更好)
负极:锌片→锌粉(反应面积成倍增长,使放电电流大幅度提高)
优点:比能量和储存时间有所提高,适用于大电流和连续放电
碱性锌-锰干电池
(3)纽扣电池
负极:
Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O
正极:
Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH-
总反应: Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag
电极反应:
用途:电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等
所需电流是微安或毫安级的。
2.二次电池也叫充电电池
充电电池又称二次电池。可充电电池是两极都参加反应的电池。这是一种发展较快的原电池,如铅蓄电池、银锌电池、(纽扣电池)、锂电池、爱迪生蓄电池等,它们的负极是较活泼的金属,正极一般是金属氧化物。放电时,负极被氧化。正极材料的氧化物被还原,充电时的电极反应与放电时相反。电动车、手机的电池都可以反复充电使用,都属于二次电池。。
充电电池:氧化还原反应在充电时可以逆向进行。
化学能
放电
充电
电能
用途:目前汽车上