第二節(jié)化學能與電能第一頁，共二十頁。電池的廣泛應用第二頁，共二十頁。發(fā)展中的化學電源化學能與電能（二）第三頁，共二十頁。1、干電池干電池是一種伏打電池,利用某種吸收劑(如木屑或明膠)使內(nèi)含物成為不會外溢的糊狀。常用作手電筒照明、收音機等的電源。酸性鋅錳干電池是最早進入市場的實用電池（1）普通鋅錳干電池第四頁，共二十頁。（1）鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)特點負極（鋅筒）：正極（石墨）：總反應：電極反應：Zn-2e￣=Zn2+2NH4++2e￣=2NH3↑

+H2↑Zn+2NH4+=Zn2+++2NH3↑+H2

↑優(yōu)點：制作簡單、價格便宜。缺點：放電時間短，電壓下降快。鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2

和H2O等第五頁，共二十頁。（2）堿性干電池堿性電池是個人音響、照相機等地首選電源。堿性電池

電解液:中性NH4Cl→堿性KOH（離子導電性更好）負極：鋅片→鋅粉（反應面積成倍增長，使放電電流大幅度提高）優(yōu)點：比能量和儲存時間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電第六頁，共二十頁。2、充電電池1、充電電池：氧化還原反應在充電時可以逆向進行。2、充電電池又稱二次電池，能夠重復使用至一定的周期。手機專用電池攝像機專用電池筆記本電腦專用電池化學能放電充電電能第七頁，共二十頁。（1）鉛蓄電池用途：目前汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。鉛蓄電池：最早使用的充電電池。特點：鉛蓄電池的電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再次充電使用。第八頁，共二十頁。鉛蓄電池工作原理負極（Pb）：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極（PbO2）：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O原電池反應：PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4+2H2O第九頁，共二十頁。（2）鎳鎘電池特點：體積小，便于攜帶?？芍貜褪褂?00次以上。壽命比鉛蓄電池長。鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代的趨勢。H2+NiO(OH)2Ni(OH)2+H2O

。放電充電鎳鎘電池電極反應（KOH為電解液）用途：廣泛用于收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等。2NiO(OH)+2H2O+Cd2Ni(OH)2+Cd(OH)2放電充電第十頁，共二十頁。（3）鋰電池

以鋰為負極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中性能最好、最有發(fā)展前途的是鋰一二氧化錳非水電解質(zhì)電池，這種電池以片狀金屬及為負極，電解活性MnO2作正極，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有機溶劑作為電解質(zhì)溶液：負極：Li－e＝Li+正極：MnO2

＋e＋Li+

＝LiMnO2

總反應：Li＋MnO2＝

LiMnO2第十一頁，共二十頁。鋰離子電池鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。特點：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時間長等。用途：現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動電話、攝像機、手表、心臟起搏器等低功耗電器的主流。筆記本電腦專用電池第十二頁，共二十頁。3、燃料電池——高效、環(huán)境友好的化學電池它的電極材料一般為活性電極，具有很強的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。(例如：H2和O2的燃料電池，CH4和O2的燃料電池)燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學電池。小型高性能燃料電池

第十三頁，共二十頁。（1）酸性氫氧燃料電池H2O2H2O電解質(zhì)：H2SO4溶液使用鉑電極電極反應負極：2H2-4e-＝

4H+正極：O2+4H++4e-

＝2H2O總反應：2H2+O2＝2H2O第十四頁，共二十頁。電極反應負極：2H2+4OH--4e-＝

4H2O正極：O2+2H2O+4e-

＝4OH-總反應：2H2+O2＝2H2O（2）堿性氫氧燃料電池KOH溶液H2O2

H2Oa極b極通入的氣體在電極表面放電，電池只是作為一個反應器。與其它電池區(qū)別：反應物不是儲存在電池內(nèi)。O2→O2-→酸性環(huán)境：O2-＋2H+

＝H2O堿性環(huán)境：O2-＋H2O＝2OH-注：用途：氫氧燃料電池目前已應用于航天、軍事通訊、電視中繼站等領(lǐng)域

第十五頁，共二十頁。例1：寫出甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液）的電極反應式及總方程式：正極：

2O2+8e-+4H2O=8OH-負極：CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O總反應：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O反應后溶液的pH如何變化？PH值降低第十六頁，共二十頁。KOH溶液H2O2H2Oab例2：1969年美國“阿波羅11號”登月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電池，其構(gòu)造如圖示：兩個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。1、a是

極，

b是

極2、外電路電子流向：負正

a→b第十七頁，共二十頁。各種各樣的電池空氣電池單晶硅太陽能電池第十八頁，共二十頁?；瘜W電池

干電池（一次電池