4.1.2化学电源 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

化学电源 学习目标 1. 知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电池的特点。 2. 能正确书写简单化学电池的电极反应式。 电池的广泛应用 一、一次电池（干电池） 电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 负极（锌筒）： 总反应： Zn -2e‾ === Zn2+ 锌筒 石墨棒 MnO2糊 锌锰干电池的结构 NH4Cl糊 电解质溶液： NH4Cl糊 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 正极（石墨）： 2MnO2+ 2 +2e- === 2MnOOH+2NH3 Zn+2MnO2+2NH4Cl === 2MnOOH+ZnCl2+2NH3 思考与交流：锌锰干电池即使不用，放置过久，也会失效（作为电解质的糊状NH4Cl显酸性），为了充分而有效地利用锌锰干电池，在购买、保存和使用方面你有何经验与建议？请与同学交流分享。 碱性干电池 碱性干电池： 碱性电池是个人音响、照相机等的首选电源。 碱性电池 电解液: 中性NH4Cl→碱性KOH（离子导电性更好） 优点：能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电 负极：锌片→锌粉（反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高） Zn － 2e－ +2OH－ === Zn(OH)2 KOH 负极 正极 电解质： 优点: 使用寿命长，不易泄漏 Zn C 2MnO2 + 2H2O + 2e－ === 2MnO(OH) + 2OH－ 一 次 电 池 锌银电池 锂锰电池 碱性锌锰电池 二、二次电池 二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。 化学能 放电 充电 电能 铅酸蓄电池 锂离子电池 镍氢电池 铅蓄电池电极反应： 负极：Pb + —2e ‾ ===PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + + 2e ‾ ===PbSO4 + 2H2O 铅蓄电池充电和放电的总化学方程式： PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 放电 充电 （1）铅蓄电池 铅蓄电池是最早使用的充电电池。 特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠，可再次充电使用。 用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还广泛用于国防、生产、生活等领域。 镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势 镍 镉 电 池 电极反应(KOH为电解液)： 用途： 2NiO(OH) + 2H2O + Cd 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放电 充电 广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等 H2+NiO(OH)2 Ni(OH)2+H2O 放电 充电 (2)镍镉电池 （3）锂电池 以锂为负极的非水电解质电池有几十种，其中性能最好、最有发展前途的是锂——二氧化锰非水电解质电池，这种电池以片状金属及为负极，电解活性MnO2作正极，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液 ： 负极：Li － e ‾ ===Li+ 正极：MnO2 ＋ e ‾ ＋ Li+ === LiMnO2 总反应： Li＋ MnO2 === LiMnO2 锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。 特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。 用途：现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机、手表、心脏起搏器等低功耗电器的主流。 镍氢充电电池 锂离子充电电池 镍镉充电电池 锂聚合物充电电池 二 次 电 池 C 1. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为： Zn(s)+2MnO2(s) +H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是　(　　) A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极反应为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-===Mn2O3(s) +2OH-(aq) C．电池工作时，负极附近溶液碱性增强 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 四、化学电源原理的应用 2. 银锌电池用途广泛，可用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn +H2O，此电池放电时负极上发生反应的物质是(　　) D A．Ag　　　　　　　　 B．Zn(OH)2 C．Ag2O　　　　　　　 D．Zn 四、化学电源原理的应用 16 3. 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S 负极：