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化学化学电源
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化学电源
［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？
电池
化学电池
太阳能电池
原子能电池
将化学能转换成电能的装置
将太阳能转换成电能的装置
上述反应的逆过程
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Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)+2H2O(l)
充电过程
PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq)
还原反应
阴极：
阳极：
2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq)
+ SO42-(aq)
氧化反应
接电源负极
接电源正极
充电过程总反应：
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
铅蓄电池的充放电过程：
放电
充电
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3)优缺点简析
缺点：
比能量低、笨重、废弃电池污染环境
优点：
可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……
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银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：
2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O
放电
充电
此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）
(OH)2
D
电极反应：
负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
正极壳填充Ag2O和石墨，
负极盖填充锌汞合金，
电解质溶液KOH。
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镍-镉可充电电池可发生如下反应：
Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知，该电池的负极材料是
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
放电
充电
A. Cd
（ A ）
B. NiO(OH)
D. Ni(OH)2
C. Cd(OH)2
电极反应：
负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
负极材料：Cd；
正极材料：涂有NiO2，
电解质：KOH溶液
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(三)燃料电池
燃料
O2
电解质
溶液
电极材料 ：多孔性镍、铂
电解质溶液 ：
KOH等强碱、 H2SO4等强酸、NaCl等盐溶液
1、燃料电池的构成
常见燃料：H2、NH3、CO、CH4、CH3OH等
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①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；
②反应产物不断排出；
③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利
于节约能源。
燃料电池与前几种电池的差别：
燃料电池的规律
①燃料做负极，助燃剂氧气为正极
②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。
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②再写正极
反应：
O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
酸性
①先写总反应：燃料在氧气中的燃烧
2、燃料电池的电极反应的书写
若有CO2生成，且电解质为强碱时，
考虑CO2+2OH—=CO32—+H2O
O2＋4H+＋4e－＝ 2H2O
碱性
③最后写负极反应：
总反应减去正极反应
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e-
e-
H2
O2
氢氧燃料电池
负极:2H2 - 4e- = 4H+
正极:O2 + 4H++4e- = 2H2O
总反应:2H2 + O2 = 2H2O
电解质溶液为酸性:
电解质溶液为碱性:
负极:2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O
正极:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
总反应:2H2 + O2 = 2H2O
A
Pt
(-)
Pt
(+)
氢氧燃料电池工作原理
负极室
正极室
隔膜
电解质溶液
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①CH4燃料电池
用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2，该电池的反应式为：
负极：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O
正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－
总反应式：CH4＋2O2＋