4.2 化学电源-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版选修4）

结构简单 一次电池 反复使用 二次电池 连续工作 燃料电池 新型电池 电池的研发 2 第 页 组织建设 第二节　化学电源 第四章 电化学基础 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 锂离子电池 镍氢电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 氢氧燃料电池 CH4燃料电池… 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 5 电池优劣的判断标准: ① 比能量 ［单位：(w·h/kg)，(w·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 [单位：（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 电池的可储存时间的长短 一般情况，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 6 正极(MnO2和C) 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 电池总反应 负极(Zn) Zn＋2MnO2＋2NH4Cl ＝2MnOOH＋ZnCl2＋2NH3 Zn－2e- ＝Zn2+ （氧化反应） 2MnO2＋2NH4+ ＋2e- ＝2MnOOH＋2NH3 （还原反应） 1．普通锌锰干电池 一、一次电池 活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度，就不能使用的电池叫一次电池，也叫干电池。 优点：制作简单，价格便宜； 缺点：放电时间短，电压下降快；容易漏液（锌外壳变薄） 第 页 （1）电池材料 2．碱性锌锰电池 正极：MnO2 负极：Zn （2）工作原理 负 极： Zn＋2OH- －2e- ＝Zn(OH)2 正 极： 2MnO2＋2H2O＋2e-＝2MnOOH＋2OH- 碱性锌锰电池构造示意图 电解质：KOH 一、一次电池 总反应： Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnOOH＋Zn(OH)2 （3）特点 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 第 页 【资料】1．锌银纽扣电池 电极： Zn为负极，Ag2O为正极 负极： Zn＋2OH- －2e-＝Zn(OH)2 总反应： 正极： Ag2O＋2e-＋H2O＝2Ag＋2OH- Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag 优点：比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。 电解质： KOH 2．锂电池 锂电池是负极为Li的电池（正极可以是MnO2、CuO、FeS2等）。锂电池的比能量高、电压高、工作温度宽，可储存时间长。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 C 【小试牛刀】微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液，电极反应为： Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－ 总反应为Ag2O＋Zn＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag 根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是（ ） A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大 B．在使用过程中，电子由Ag2O经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应 C 二、二次电池 1．铅蓄电池 （1）电池材料 正极：PbO2 负极：Pb （2）工作原理 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 第 页 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-＝PbSO4 (s)＋2H2O(l) 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 ② 充电过程 PbSO4 (s)＋2e- ＝Pb(s)＋SO42- (aq) 阴极： 阳极： 2PbSO4 (s)＋2H2O(l)－2e-＝PbO2(s)＋H+(aq)＋SO42-(aq) 接电源负极 接电源正极 第 页 充电过程