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化学电源64469第四章电化学基础
第二节化学电源
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
将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置
知识点1:化学电池
1)概念:
将化学能变成电能的装置
2)分类:
①一次电池又称不可充电电池——如:干电池
②二次电池又称充电电池——蓄电池
③燃料电池
3)优点:
4)电池优劣的判断标准:
①能量转换效率高,供能稳定可靠。
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。
③易维护,可在各种环境下工作。
①比能量
[符号(A·h/kg),(A·h/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
②比功率
[符号是W/kg,W/L)]
指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
锂电池
干电池
叠层电池
纽扣电池
各类电池
知识点2:各类电池
1、干电池(普通锌锰电池)
干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液,还
填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。电极总的反应式为:
4NH4Cl+2Zn+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O
请写出各电极的电极反应。
(一) 一次电池
练:写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。
负极————————————————
正极————————————————
总反应———————————————
通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了?_____________________________我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用?
Zn-2e-=Zn2+
2NH4++2e-=2NH3+H2
Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2
锌筒变软,电池表面变得不平整
MnO2
碱性锌-锰干电池
负极:
正极:
电池反应:
电解质:
KOH
——Zn
——MnO2
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
[思考]该电池的正负极材料和电解质.
干电池
负极: Zn-2e-=Zn2+
普通锌锰干电池:(-)Zn ZnCl2、NH4Cl(糊状) 石墨(MnO2)(+)
正极: 2NH4++2e-=2NH3↑+H2 ↑
总电池反应方程式:2NH4Cl+Zn=ZnCl2+2NH3↑+H2↑
缺点:放电量小,放电过程中易气涨或漏液
改进后碱性锌锰电池的优点:
电流稳定,放电容量、时间增大几倍,不会气涨或漏液。
二氧化锰的用途
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
2、迷你型电池
优点:电压高、稳定,低污染。
用途:手表、相机、心率调节器
HgO(S)+Zn(S)=Hg(l)+ZnO(S)
Ag2O(S)+Zn(S)=2Ag(l)+ZnO(S)
3、锂电池
锂电池:(-)Li(S) LiI(晶片) I2(+)
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2):8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
负极: ;正极: 。
用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。
8Li-8e-=8Li+
3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S