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 1.知道化学电源的分类及特征 。能说出化学电源的优点及在各方面的应用。 2.能说出常见的化学电源的工作原理,会写电极反应式。 3.能利用相关信息分析未知新型电池的工作原理。 学习目标 用途广泛的电池 用于“神六”的太阳能电池 笔记本电脑专用电池 手机专用电池 摄像机专用电池 各式各样的纽扣电池 纽扣电池 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 氢氧燃料电池等 锂离子电池 银锌蓄电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 化学电池的分类 化学电池的优点 (1)化学电池的能量转换效率较高,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。 判断电池优劣的主要标准 (1)比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位(W·h)/kg或(W·h)/L。 (2)比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的多少,单位W/kg或W/L。 (3)电池的可储存时间的长短。 常见的化学电池 一次电池的活性物质（发生氧化还原的物质）消耗到一定程度， 就不能使用了。 电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。 一次电池有什么特点？ 一、一次电池(又叫干电池) 常见的有：普通锌锰干电池、 碱性锌锰干电池、 锌银电池、锂电池等。 (1)负极材料： ，正极材料： ，电解质：KOH (2)电极反应：①负极： ， ②正极： ， ③总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2。 Zn MnO2 Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2 2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnOOH＋2OH－ 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 1、碱性锌锰干电池： 金属外壳 铜针 Zn粉 KOH MnO2 KOH A 碱性干电池增大了正负极间的相对面积，用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液，锌变成粉末状，同时采用反应活性更高的二氧化锰粉. 2、锌银电池： 锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH 负极： 正极： Zn + 2OH－ －2e－ ＝ Zn(OH)2 Ag2O + H2O + 2e－ ＝2Ag + 2OH－ 总反应式: Zn + Ag2O + H2O ＝ 2Ag + Zn(OH)2 特点: 比能量大,电压稳定,储存时间长,适用于小电流连续放电。 基本组成:负极:Li。正极:MnO2、CuO、FeS2等。 电解质:非水溶剂 特点:比能量高、电压高、工作温度宽,储存时间长。 3、锂电池电池： Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为8Li＋3SOCl2=6LiCl＋Li2SO3＋2S。 ①负极材料为____，电极反应为_________________。 ②正极的电极反应为_______________________________________。 锂 8Li－8e－=8Li＋ 3SOCl2＋8e－=2S＋SO32- ＋6Cl－ 必须在无水、无氧的条件下组装锂金属电池， 原因是构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应，且SOCl2也与水反应。 二、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。 电极：Pb为负极；PbO2为正极. 电解液:30%的H2SO4溶液 放电的电极反应式: 负极(Pb)： Pb + SO42－ - 2e- ＝ PbSO4 正极(PbO2)：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e－ ＝ PbSO4 + 2H2O 总电池反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 ＝ 2PbSO4 + 2H2O 1、铅蓄电池 可充电电池有充电和放电两个过程， 放电发生的是原电池反应，充电发生的是电解反应。 充电的电极反应与放电的电极反应过程相反， 充电时的阳极反应为放电时正极反应的逆过程， 充电时的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。 D 铅蓄电池的优缺点 (1)优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、 安全可靠、价格低廉,在生产、生活中应用广泛。 (2)缺点:比能量低、笨