電池發(fā)明的小故事1791年他在解剖時(shí)在實(shí)驗(yàn)室將懸有去了皮的青蛙腿的銅鉤掛在鐵架臺上，發(fā)現(xiàn)蛙腿會有肌肉抽搐的現(xiàn)象。伽伏尼認(rèn)為動(dòng)物的組織會產(chǎn)生電流，而金屬是傳遞電流的導(dǎo)體。他從獨(dú)特的角度認(rèn)為電流是由兩種不同的金屬產(chǎn)生的，經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)，終于在1800年成功研制了世界上第一個(gè)能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的電池（見下圖）。（意大利生物學(xué)家伽伏尼）（法國物理學(xué)家、化學(xué)家伏特）鋰電池干電池疊層電池紐扣電池各類電池知識點(diǎn)1：各類電池第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)化學(xué)電源學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解常見的化學(xué)電源種類，掌握不同原電池的工作原理，學(xué)會書寫電極方程式。2、通過分類比較的方法，掌握堿性鋅錳電池、鉛蓄電池、氫氧燃料電池的電極方程式的書寫。3、認(rèn)識化學(xué)知識對對人類生活的重大作用，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。自主學(xué)習(xí)1)概念:將化學(xué)能變成電能的裝置2)分類:①一次電池又稱不可充電電池——如：干電池②二次電池又稱充電電池——蓄電池③燃料電池3)優(yōu)點(diǎn):4)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):①能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。②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，使用方便。③易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。①比能量［符號(A·h/kg)，(A·h/L)］指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少②比功率[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?、郾葧r(shí)間---電池的儲存時(shí)間的長短化學(xué)電池一次電池二次電池燃料電池定義例子電池中的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行一次氧化還原反應(yīng)并放電之后，就不能再次利用．又稱充電電池或蓄電池在放電后經(jīng)充電可使電池中的活性物質(zhì)獲得重生，恢復(fù)工作能力，可多次重復(fù)使用．是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電源，又稱連續(xù)電池．干電池：電池中的電解質(zhì)溶液制成膠體，不流動(dòng)，故稱干電池．鉛蓄電池、鋅銀蓄電池、鎳鎘電池、鋰離子電池氫氣、甲醇、天然氣、煤氣與氧氣組成燃料電池。如：普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀紐扣電池化學(xué)電池小型高性能燃料電池

化學(xué)電池的組成組

成負(fù)極正極電解質(zhì)電子流向反應(yīng)類型電極材料電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)能導(dǎo)電的物質(zhì)還原性較強(qiáng)的物質(zhì)（大多是金屬電極本身）氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)酸、堿、鹽溶液或熔融液流出電子流入電子氧化反應(yīng)還原反應(yīng)（1）討論目標(biāo)：1、各組成員全力解決自己組內(nèi)問題，理清知識點(diǎn)，明確解題方法2、能對相關(guān)的知識點(diǎn)進(jìn)行簡單總結(jié)。特別提示：1、細(xì)心審題，理解原電池的工作原理。2、討論中明確原電池的原理在化學(xué)電源中的體現(xiàn)。（3）討論要求：1.先小組學(xué)科內(nèi)“兵教兵”分層討論3分鐘，再小組內(nèi)集中討論5分鐘2.沒解決的問題組長及時(shí)反饋給老師，新生成的問題組長記錄好，

以便小組展示、質(zhì)疑。

3、再現(xiàn)錯(cuò)題思路，使錯(cuò)誤在爭辯中頓悟，在思考過程中化解。合作、交流、討論、糾錯(cuò)（2）重點(diǎn)討論的問題：探究一1、二、三2及遷移應(yīng)用2、3展示題目地點(diǎn)方式展示小組點(diǎn)評小組探究一1黑板書面2組C14組A1探究一2黑板書面3組C26組A2探究二1黑板書面5組C12組A1探究二2口頭1組C28組A2探究三1黑板書面8組C11組A1探究三2口頭7組C23組A2遷移應(yīng)用2口頭6組C15組A1遷移應(yīng)用3口頭9組C210組A2展示、修改、查漏、補(bǔ)缺要求：1.展示同學(xué)書寫工整、迅速，3分鐘內(nèi)完成。

2.展示內(nèi)容后寫出小結(jié)和新生成問題。（注意事項(xiàng)、方法規(guī)律、拓展內(nèi)容）

3.非展示同學(xué)落實(shí)好討論結(jié)果后，邊看邊記，認(rèn)真思考，準(zhǔn)備質(zhì)疑或追問。要求：1.點(diǎn)評同學(xué)要脫稿點(diǎn)評，大聲點(diǎn)出注意事項(xiàng)、要點(diǎn)，總結(jié)解題方法和規(guī)律并拓展提升。2.用紅筆修改補(bǔ)充，標(biāo)出注意點(diǎn)，給出評價(jià)。3.非點(diǎn)評同學(xué)都要面向點(diǎn)評同學(xué)坐端正，認(rèn)真聽、思考、迅速記錄，大膽提出疑問和補(bǔ)充觀點(diǎn)。點(diǎn)評、質(zhì)疑、補(bǔ)充、歸納展示題目地點(diǎn)方式展示小組點(diǎn)評小組探究一1黑板書面2組C14組A1探究一2黑板書面3組C26組A2探究二1黑板書面5組C12組A1探究二2口頭1組C28組A2探究三1黑板書面8組C11組A1探究三2口頭7組C23組A2遷移應(yīng)用2口頭6組C15組A1遷移應(yīng)用3口頭9組C210組A2探究一、一次電池：1、堿性鋅-錳干電池負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：電解質(zhì)：KOHZn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：電流穩(wěn)定，放電容量、時(shí)間比干電池增大幾倍，不會氣漲或漏液。鈕扣電池：不銹鋼制成一個(gè)由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液，已知電池內(nèi)Zn的氧化產(chǎn)物為ZnO2、銀-鋅電池負(fù)極：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-總反應(yīng)：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag

隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池……鉛蓄電池1)正負(fù)極材料正極：PbO2負(fù)極：Pb2)工作機(jī)制電解質(zhì)：H2SO4溶液鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過程探究二、二次電池放電過程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)

氧化反應(yīng)

還原反應(yīng)負(fù)極：①放電過程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過程2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)②充電過程PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

還原反應(yīng)陰極：陽極：2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)

氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源正極充電過程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)鉛蓄電池的充放電過程：放電充電3)優(yōu)缺點(diǎn)簡析缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池……2、鉛蓄電池的兩極分別為Pb，PbO2，電解質(zhì)溶液為硫酸，工作時(shí)反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。下列結(jié)論正確的是（）A．Pb為正極被氧化 B．只向PbO2極移動(dòng)C．電解質(zhì)溶液密度不斷減小 D．溶液的pH不斷減小C3.鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長。

使用鋰電源的手機(jī)與手提電腦

4.微型鋰電池

常用于心臟起搏器、手機(jī)的一種微型電池，一般用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液為溶有四氯化鋁鋰（LiAlCl4

）的亞硫酸氯（SOCl2

）。電池的總反應(yīng)式如下：

8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S

這種電池的容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.70C-+71.10C的大范圍溫差內(nèi)正常工作日本產(chǎn)海水電池

以海水電池為能源的航海標(biāo)志燈探究三：燃料電池甲烷燃料電池總反應(yīng)式可表示為CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法中不正確的是()A．負(fù)極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-

+7H2OB．正極反應(yīng)式為2O2+4H2O+8e-=8OH-C．隨著電池的不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性不變D．甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率高C遷移應(yīng)用1、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(1)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)。下說法中錯(cuò)誤的是（）A．電池工作時(shí)，Zn失去電子B．電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2C．電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D．外電路中每通過0.2mol電子，Zn的質(zhì)量理論上減小6.5g2、LiFeO4電池具有穩(wěn)定性高，安全，對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為：FePO4+LiLiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是（）

A．可加入硫酸以提高電解質(zhì)導(dǎo)電性B．放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)C．充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量減少\D．放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li++e-=LiFePO4

CCD3、科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為（）

A．H2+2OH--2e-=2H2OB．O2+4H++4e-=2H2OC．H2-2e-=2H+D．O2+2H2O+4e-=4OH-4、如下圖為一種紐扣微型電池，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，俗稱銀鋅電池。該電池的總反應(yīng)式為Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。根據(jù)以上提供的資料，判斷下列說法正確的是（）A．鋅為負(fù)極，Ag2O為正極B．放電時(shí)正極附近溶液的pH升高C．放電時(shí)負(fù)極附近溶液的pH升高D．溶液中陰離子向正極方向移動(dòng)，陽離子向負(fù)極方向移動(dòng)CAB大有發(fā)展前景的燃料電池

燃料電池是利用氫氣、天然氣、甲醇等燃料與氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近80%，約為火力發(fā)電的2倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電池的噪聲及硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零；燃料電池發(fā)明于19世紀(jì)30年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到20世紀(jì)60年代才開始進(jìn)入實(shí)用階段。第一代燃料電池的

大致情況如下：

燃料電池堿性電解質(zhì)負(fù)極:2H2-4e-+4OH-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):2H2+O2=2H2O負(fù)極：2H2-4e-=4H+正極：O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O[閱讀]P76-77了解燃料電池的優(yōu)點(diǎn)酸性電解質(zhì)：燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。負(fù)極H2：2H2+4OH--4e-=4H2O

正極O2：O2+2H2O

+4e-=4OH-總反應(yīng)：O2+2H2

=2H2O氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池，其構(gòu)造如圖示：兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。堿性介質(zhì)燃料電池使用氫氧燃料電池動(dòng)力的法國產(chǎn)標(biāo)致TAXI

優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，可持續(xù)使用，對環(huán)境友好用途：宇宙飛船，應(yīng)用前景廣闊2.熔融鹽燃料電池

這是一種具有極高發(fā)電效率的大功率化學(xué)電池，在加拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)國家己接近民用工業(yè)化水平。按其所用燃料或熔融鹽的不同，有多個(gè)不同的品種，如天然氣、CO、---熔融碳酸鹽型、熔融磷酸鹽型等等，一般要在一定的高溫下（確保鹽處于熔化狀態(tài)）才能工作。

燃料電池的規(guī)律①燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極②電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。③能量轉(zhuǎn)化率高(超過80%)，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源。燃料電池與前幾種電池的差別：①氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；②反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出下面以CO-Li2CO3

+Na2CO3-空氣與CO2型電池為例加以說明：

總反應(yīng)式為：2CO+O2=2CO2

該電池的工作溫度一般為6500C

負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32--4e-=4CO2

正極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-=2CO32-

海水電池

1991年，我國科學(xué)家首創(chuàng)以鋁---空氣---海水為材料組成的新型電池，用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個(gè)電極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池，由于發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱作燃料電池，根據(jù)兩極上反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷，通入甲烷的一極為____，這一極的電極反應(yīng)為___________________；通入氧氣的一極為_______，電極反應(yīng)為__________________________________，總反應(yīng)為__________________________。負(fù)極CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)原電池電極反應(yīng)式的書寫注意事項(xiàng)：（1）負(fù)氧正還。（2）要注意溶液的酸堿性，適當(dāng)?shù)脑陔姌O方