四川省成都市高中化学 化学电源课件 新人教选修4.pptx

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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第二节第二节 化学电源化学电源 形形色色的电池形形色色的电池 A A CuZn 稀稀H H2 2SOSO4 4KOH溶液溶液 CH4 O2 2 H2Oa极极 b极极空气电池空气电池小型高性能燃料小型高性能燃料电池池 一、伏打电池一、伏打电池伏打电池：（伏打电池：（Cu-Zn 原电池原电池）负极（负极（Zn）：）：Zn 2e=Zn 2+正极（正极（Cu）：）：2H+2e=H2总反应：总反应：Zn+2H+=Zn 2+H2二、碱性锌锰电池二、碱性锌锰电池2)碱性锌碱性锌锰干电池锰干电池电解质：电解质：KOH电极材料：锌、石墨电极材料：锌、石墨碱性锌碱性锌-锰干电池锰

2、干电池负极：极：正极：正极：电池反池反应：电解质：电解质：KOHZnMnO2Zn+2OH-2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2思考思考该电池的正负极材料和电解质该电池的正负极材料和电解质1.铅蓄电池铅蓄电池1)正负极材料正负极材料正极：正极：PbO2负极：负极：Pb2)工作机制工作机制电解质：电解质：H2SO4溶液溶液铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程和充电两个过程三、铅蓄电池三、铅蓄电池放电过程总反应：放电过程总反应：Pb(s)

3、+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O Pb(s)+SO42-2e-=PbSO4(s)正极：正极：PbO2(s)+4H+SO42-+2e-=2PbSO4(s)+2H2O 氧化反应氧化反应 还原反应还原反应负极：负极：放电过程放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程逆过程Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 2PbSO4(s)+2H2O(l)充电过程充电过程PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-还原反应还原反应阴极：阴极：阳极：阳极：2PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+4H+2SO42-氧化反应氧化反应接

4、电源负极接电源负极接电源正极接电源正极充电过程总反应：充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：铅蓄电池的充放电过程：放电放电充电充电大家一大家一起起來來认识认识“废电废电池池污污染染”干电池干电池水银电池水银电池铅蓄电池铅蓄电池镍镉电池镍镉电池铅、硫酸污染镉污染、骨疼病汞污染、水俣病鋅、錳污染四、氢氧燃料电池四、氢氧燃料电池负极负极:2H2-4e-=4H+正极正极:O2+4H+4e-=2H2O电池总反应：电池总反应：2H2+=2H2O 燃料电池碱性条件下的反应原理燃料电池碱性条件下的反应原理负极负极 :2H2+4OH-4

5、e-4H2O 正极:O2+2H2O4e-4OH-总反应方程式总反应方程式 ：2H2O22H2O迅猛迅猛发展的展的绿色色环保保电池是指近年来研制、开池是指近年来研制、开发和已和已 投投入使用的高性能、无入使用的高性能、无污染染电池。池。金属金属氢化物化物镍电池池与与镉镍电池池有相同的工作有相同的工作电压(12伏伏)，但由于采用了，但由于采用了稀土合金或稀土合金或TiNi合金合金储氢材料作材料作为 负极活性物极活性物质，取代了致癌物，取代了致癌物质镉，使其，使其 成成为一种一种绿色色环保保电池。池。锂离子蓄离子蓄电池池系由系由碳作碳作负极，嵌极，嵌锂的金的金属氧化物作属氧化物作 正极和有机正极和有

6、机电解解质构成构成，其工作，其工作电压为36伏，因伏，因此一个此一个 锂离子离子电池相当三个池相当三个镉镍或金属或金属氢化物化物镍电池。池。可充可充电碱碱锰电池池是在是在碱性碱性锌锰原原电池池基基础上上发展起展起 来的，由于来的，由于应用了无汞化的用了无汞化的锌粉及新型添加粉及新型添加剂，不，不仅保持了原保持了原电池池 的的电流流放放电特性，而且能充特性，而且能充电使用几十次至几百次。使用几十次至几百次。太阳能太阳能电池池利用利用PN结的的光光电效效应，把太阳光能直接，把太阳光能直接转换成成电 能，能，满足用足用户需要。需要。这种种发电具有无需燃料、无具有无需燃料、无污染、无染、无 噪声、运行噪声、运行简单可靠、减少可靠、减少维护、建、建设周期短等特点，已被空周期短等特点，已被空间和无常和无常规能源能源的地域广泛采用。的地域广泛采用。绿色电池种种绿色电池种种