1、太陽能電池太陽能電池筆記本電腦專用電池筆記本電腦專用電池手機專用電池手機專用電池攝像機專用電池攝像機專用電池各式各樣的紐扣電各式各樣的紐扣電池池第二節(jié)第二節(jié) 化化 學(xué)學(xué) 電電 源源電池電池化學(xué)電池化學(xué)電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置太陽能電池太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置原子能電池原子能電池將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)生的熱將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置化學(xué)電源的分類化學(xué)電源的分類活性物質(zhì)消耗到一定活性物質(zhì)消耗到一定程度，就不能再用。程度，就不能再用。又叫干電池。又叫干電池。鋅鋅-

2、-錳干電池、銀錳干電池、銀- -鋅紐扣電池等鋅紐扣電池等放電后能再充電使活放電后能再充電使活性物質(zhì)再生，可多次性物質(zhì)再生，可多次重復(fù)使用。也叫充電重復(fù)使用。也叫充電電池、蓄電池。電池、蓄電池。鉛蓄電池、鎳鉛蓄電池、鎳- -鎘蓄鎘蓄電池等電池等將燃料和氧化劑的將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的電池電能的電池氫氧燃料電池等氫氧燃料電池等類 型一次電池二次電池燃料電池含 義 示 例、化學(xué)電池優(yōu)點、化學(xué)電池優(yōu)點（）能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。（）能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。（）可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的（）可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用

3、方便。電池和電池組，使用方便。（）易維護，可在各種環(huán)境下工作。（）易維護，可在各種環(huán)境下工作。、判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn) （）比能量（）比能量 符號符號(Wh/kg)，(Wh/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少（）比功率（）比功率符號是符號是W/kg，W/L)指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小（3）電池的儲存時間的長短）電池的儲存時間的長短一般情況下，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、一般情況下，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲存時間長的電池，其質(zhì)量好。儲存時間長的電池，

4、其質(zhì)量好。 上圖是鋅錳干電池上圖是鋅錳干電池干電池（負(fù)極）（負(fù)極）（正極）（正極）負(fù)極：負(fù)極：Zn 2e- - = Zn2+正極：正極：2NH4 4+ + 2e = 2NH3+H2總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnOOH鋅筒鋅筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通鋅普通鋅- -錳干電池的結(jié)構(gòu)錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池 電解液由原來的中性變?yōu)閷?dǎo)電性電解液由原來的中性變?yōu)閷?dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅反應(yīng)面積成倍增長，使放電電

5、流大幅度提高。度提高。Zn + 2OH 2e = Zn(OH)22MnO2 + 2H2O + 2e=2MnOOH + 2OHZn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：銀鋅紐扣電池銀鋅紐扣電池負(fù)極填充鋅粉，正極填充負(fù)極填充鋅粉，正極填充Ag2O，電解質(zhì)為堿性溶液，電解質(zhì)為堿性溶液銀鋅電池（紐扣電池）銀鋅電池（紐扣電池）正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn +2OH 2e = Zn(OH)2Ag2O + H2O+ 2e =2Ag+2OHZn+Ag2O +H2O = Zn(OH)2 + 2Ag二、二次電池二、二次電池Pb- -2e- -+

6、SO42- -=PbSO4PbO2+2e- -+4H+SO42- -=PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H+2SO42- -=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：放電過程放電過程陰極：陰極：陽極：陽極：充電過程充電過程PbSO4 +2e =Pb + SO42 PbSO4 +2H2O 2e = PbO2 + 4H+ + SO42鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電過程：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O放電放電充電充電2 2、銀鋅蓄電池、銀鋅蓄電池 正極殼填充正極殼填充AgAg2 2

7、O O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液金，電解質(zhì)溶液KOHKOH。反應(yīng)式為：。反應(yīng)式為：2Ag+Zn(OH)2Ag+Zn(OH)2 2 Zn+Ag Zn+Ag2 2O+HO+H2 2O O 寫出電極反應(yīng)式。寫出電極反應(yīng)式。充電充電放電放電負(fù)極：負(fù)極：Zn 2e + 2OH = Zn(OH)2 正極：正極：Ag2O + 2e + H2O = 2Ag + 2OH三、三、燃料電池燃料電池 燃料電池是一種連續(xù)將燃料和氧化劑的燃料電池是一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電池。它與一化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電池。它與一般的化學(xué)電池不同，一般的化學(xué)電池活性物般

8、的化學(xué)電池不同，一般的化學(xué)電池活性物質(zhì)儲藏在內(nèi)部，從而限制了電池的容量，而質(zhì)儲藏在內(nèi)部，從而限制了電池的容量，而燃料電池電極本身不含活性物質(zhì)，只是一個燃料電池電極本身不含活性物質(zhì)，只是一個催化轉(zhuǎn)化原件，在工作時，燃料和氧化劑由催化轉(zhuǎn)化原件，在工作時，燃料和氧化劑由外部提供，在電極上不斷反應(yīng)，同時將反應(yīng)外部提供，在電極上不斷反應(yīng)，同時將反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出而連續(xù)產(chǎn)物不斷排出而連續(xù) 提供電能。提供電能。因燃料電池故障等待發(fā)射的美國亞特蘭蒂斯號因燃料電池故障等待發(fā)射的美國亞特蘭蒂斯號航天飛機航天飛機 正在給使用燃料電池的正在給使用燃料電池的mp3加注甲醇燃料加注甲醇燃料氫氧燃料電池氫氧燃料電池氫氧燃料電

9、池若電解質(zhì)溶液若電解質(zhì)溶液為KOH溶液。 負(fù)極： 正極： 總反應(yīng)式： 2H2 +4OH 4e=4H2OO2+2H2O+ 4e= 4OH 2H2 + O2 = 2H2O 若電解質(zhì)溶液為稀H2SO4 負(fù)極： 正極： 放電總反應(yīng)式： 2H24e=4H+ O2+ 4H+ + 4e= 2H2O2H2 + O2 = 2H2O固體燃料電池固體燃料電池介質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： 2H2 + = 2H2O 負(fù)負(fù)極極正正極極O2 + 4e= 2O2 2H2 4e = 4H+ 書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點：書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點：1 1注意電解質(zhì)溶液的注意電解質(zhì)溶液的環(huán)境環(huán)境，環(huán)境改變，反，環(huán)境改變，反應(yīng)也

10、隨之改變。應(yīng)也隨之改變。2 2正負(fù)極的電極反應(yīng)式同時書寫時，要注正負(fù)極的電極反應(yīng)式同時書寫時，要注意意得失電子守恒得失電子守恒。2 2將兩極反應(yīng)相加得到總反應(yīng)，將兩極反應(yīng)相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；練習(xí)、氫氣是燃料電池最簡單的燃料，雖然練習(xí)、氫氣是燃料電池最簡單的燃料，雖然使用方便，卻受到價格和來源的限制。常用使用方便，卻受到價格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?，如：甲烷、的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?，如：甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構(gòu)汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中成的甲烷燃料電池中a a極的電極反應(yīng)式：極的電極反應(yīng)式： ，此時電池內(nèi)總的反應(yīng)式此時電池內(nèi)總的反應(yīng)式 ： 。 KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H