1.2.2化学电源（同课异构课件）-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性第一册）鲁琼

第2课时　化学电源 学习目标 1. 知道化学电源的分类方法。 2. 熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。3. 知道化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的影响及其处理方法。 1792年，物理学教授伏特根据一位名叫伽伐尼的解剖学家发表的一篇论文说动物肌肉里贮存着电，用金属接触它们，电就会跑出来。伏特经过一次又一次的实验，终于在1800年找到了“动物肌肉里贮存着电”的秘密所在。为纪念伏特，电压的单位以他的名字来命名。 读一读 伏特 在生活中，你用过那些电池？它们属于哪一类电池？你知道他们的工作原理及应用吗？ 电池 化学电池 太阳能电池 原子能电池 将化学能转化成电能的装置 将太阳能转化为电能的装置 如：碱性新锰电池、锌银电池、铅蓄电池、锂电池等。 广泛应用于通讯、交通、文化、及家庭电子产品。高科技及军事也有特殊应用。 将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热电转化器转变为电能的装置 1. 化学电池 化学电源 化学电池是将化学能转变为电能的装置。 它主要包括一次电池、二次电池、燃料电池。 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。 2. 化学电池的分类 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 锂离子电池 银锌蓄电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 （1）能量转化效率较高，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及电池组。 （3）使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。 3.化学电池的优点 4. 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(又叫干电池) 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 1. 普通干电池 普通锌锰电池 碱性电池 负极 正极 电池反应： （Zn）： （MnO2和C）： 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 2NH4++2MnO2 + 2e— ==2NH3+Mn2O3+H2O Zn+2NH4++2MnO2== Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O Zn – 2e— == Zn2+ 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。 2. 碱性锌-锰干电池 电解质： KOH 负极： ——Zn 正极： ——MnO2 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 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 电池反应： Zn+2MnO2+H2O====ZnO+2MnOOH Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O 2MnO2+2H2O+2e-====2MnOOH+2OH- 3. 锌银钮扣电池 正极：Ag2O + H2O+ 2e— ==2Ag+2OH— 负极：Zn +2OH— -2e— ==Zn(OH)2 锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。 总反应: Zn + Ag2O + H2O == 2Ag + Zn(OH)2 4. 锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。 锂电池（非水有机溶剂电解液） 负极：2Li - 2e— == 2Li+， 正极：I2 + 2e— == 2I— ， 总反应：2Li + I2 == 2LiI 跟其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。为什么？ 与作负极材料的金属相比较，相同质量时锂提供电子数最多。 二次电池 1. 铅蓄电池 铅蓄电池是以平行排列的铅、铅锑合金或铅钙合金栅板为主架，栅格中交替地填充着负极和正极地铅和二氧化铅，电解质为H2SO4溶液。 H2SO4 二次电池特点：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，使活性物质可以获得再生。这类电池可反复多次使用。 放电过程总反应： Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O