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1、化学电源七嘴八舌谈电池话题1.你知道哪些电池，它们有哪些应用？2.生活中实用电池与其他能源、原电池相比较有哪些优点？3.你如何评判一块电池的优劣？4.你能根据电池特点将其分类吗？用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池 笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池小型高性能燃料电池 2.化学电池与其它能源相比有哪些优点？3.判断电池的优劣标准主要是什么？4.目前化学电池主要分哪几大类？2.化学电池与其它能源相比有哪些优点？3.判断电池的优劣标准主要是什么？4.目前化学电池主要分哪几大类？能量转换效率高，供能稳定可靠，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，
2、易于维护，并可在各种环境下工作2.化学电池与其它能源相比有哪些优点？3.判断电池的优劣标准主要是什么？4.目前化学电池主要分哪几大类？能量转换效率高，供能稳定可靠，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，易于维护，并可在各种环境下工作 单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小；输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。化学电池一次电池二次电池燃料电池一、一次电池碱性干电池碱性锌锰电池构造示意图碱性电池 碱性干电池碱性锌锰电池构造示意图碱性电池 负极(Zn)：Zn+2OH-
3、2e-=Zn(OH)2碱性干电池碱性锌锰电池构造示意图碱性电池 负极(Zn)：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-碱性干电池碱性锌锰电池构造示意图碱性电池 负极(Zn)：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2碱性干电池碱性锌锰电池构造示意图碱性电池 负极(Zn)：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：Zn+2Mn
4、O2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2优缺点简析：只能一次使用，不能充电；价格较贵；比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。碱性干电池二、二次电池铅蓄电池铅蓄电池1.铅蓄电池的正负极。2.哪些物质参与正负极反应？3.电解质溶液的浓度是否变化？4.尝试写出电极反应式和电池反应式。思考与讨论：二、二次电池铅蓄电池负极(Pb)：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极(PbO2)：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O铅蓄电池二、二次电池铅蓄电池负极(Pb)：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极(P
5、bO2)：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O铅蓄电池阅读P76，了解铅蓄电池的充电原理及铅蓄电池的优缺点。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铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电放电铅蓄电池的优缺点简析：三、燃料电池氢氧燃料电池1.指出氢氧燃料电池的正负极。2.哪些物质参与正负极反应？3.电解质溶液是否参与化学反应？4
6、.尝试写出电极反应式和电池反应式。思考与讨论：三、燃料电池氢氧燃料电池酸性电解质（HCl）负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：O2+4H+4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O三、燃料电池氢氧燃料电池酸性电解质（HCl）负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：O2+4H+4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O碱性电解质（KOH）负极(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O三、燃料电池氢氧燃料电池酸性电解质（HCl）负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：
7、O2+4H+4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O碱性电解质（KOH）负极(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O使用氢氧燃料电池动力 的法国产标致TAXI同济大学研制的燃料电池汽车超越3号我国自主研发的燃料电池车 神舟十号燃料电池发电系统燃料电池的规律燃料做负极，助燃剂氧气为正极电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出；能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。燃料电池的规律燃料电池与前几种电池的差别：燃料做负极，助燃剂氧
8、气为正极电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出；能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。缺点：体积较大、附属设备较多燃料电池的规律燃料电池与前几种电池的差别：燃料做负极，助燃剂氧气为正极电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出；能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。缺点：体积较大、附属设备较多优点：能量转换率高、清洁、对环境好燃料电池的规律燃料电池与前几种电池的差别：燃料做负极，助燃剂氧气为正极电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的
9、作用。氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出；能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。缺点：体积较大、附属设备较多优点：能量转换率高、清洁、对环境好其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池燃料电池的规律燃料电池与前几种电池的差别：燃料做负极，助燃剂氧气为正极电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型能导电的物质小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反
10、应的物质电子流向反应类型能导电的物质酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型能导电的物质还原性较强的物质(多是金属电极本身)酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型能导电的物质还原性较强的物质(多是金属电极本身)氧化性较强的物质酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型能导电的物质还原性较强的物质(多是金属电极本身)氧化性较强的物质酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液流出电子小 结
11、化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型能导电的物质还原性较强的物质(多是金属电极本身)氧化性较强的物质酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液流出电子 流入电子小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型能导电的物质还原性较强的物质(多是金属电极本身)氧化性较强的物质酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液流出电子 流入电子氧化反应小 结化学电池的组成组成 负极 正极 电解质 电极材料电极上发生反应的物质电子流向反应类型能导电的物质还原性较强的物质(多是金属电极本身)氧化性较强的物质酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液流出电子 流入电子氧化
12、反应 还原反应减 少 污 染节 约 资 源书写电极反应式应注意以下几点书写电极反应式应注意以下几点1确定原电池的正负极，弄清正负极上发生反应的物质；书写电极反应式应注意以下几点1确定原电池的正负极，弄清正负极上发生反应的物质；2.电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则(如“拆”、“平”)；书写电极反应式应注意以下几点1确定原电池的正负极，弄清正负极上发生反应的物质；2.电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则(如“拆”、“平”)；3.将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；4负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的
13、酸碱性有关(如4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；4负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；5溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。连线高考（09年广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：
14、Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极连线高考（09年广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极A 连线高考(07年高考全国理综卷II10)在盛有稀H2S
15、O4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A正极附近的SO42离子浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上有H2逸出连线高考(07年高考全国理综卷II10)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A正极附近的SO42离子浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上有H2逸出D 写出下列燃料电池的电极方程的书写：甲烷乙烷甲醇乙醇一氧化碳肼酸性电解质（HCl）碱性电解质（KOH）中性电解质（NaCl)书写电极反应式应注意以下几点书写电极反应式应注意以下几点1确定原电池的正负极，弄清正负极上发生反应的物质
16、；书写电极反应式应注意以下几点1确定原电池的正负极，弄清正负极上发生反应的物质；2.电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则(如“拆”、“平”)；书写电极反应式应注意以下几点1确定原电池的正负极，弄清正负极上发生反应的物质；2.电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则(如“拆”、“平”)；3.将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；4负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；4负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的
17、酸碱性有关(如4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；5溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。连线高考（09年广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极连线高考A（
18、09年广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极连线高考(07年高考全国理综卷II10)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A正极附近的SO42离子浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上
19、有H2逸出连线高考(07年高考全国理综卷II10)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A正极附近的SO42离子浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上有H2逸出D（2010浙江卷）Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li+FeS+2e-Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是（）A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为：2Li+FeSLi2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D.充电时，阴极发生的电极反应式为：（2010浙江
20、卷）9.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li+FeS+2e-Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是（）A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为：2Li+FeSLi2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D.充电时，阴极发生的电极反应式为：B（2010全国卷1）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：(激发态)下列关于该电池叙述错误的是（）A电池工作时，是将太阳能转化为电能B电池工
21、作时，I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少(激发态)下列关于该电池叙述错误的是（）A电池工作时，是将太阳能转化为电能B电池工作时，I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少B（2010全国卷1）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为：研读下图，下列判断不正确的是()A.K 闭合时，d电极反应式：B.当电路中转移0.2mol电
22、子时，I中消耗的H2SO4 为0.2 molC.K闭合时，II中SO42-向c电极迁移D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极dH2SO4abcKPbO2PbPbSO4E放电时该蓄电池的负极质量不断减小F充电时该蓄电池中的硫酸浓度不断减小（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为：研读下图，下列判断不正确的是()A.K 闭合时，d电极反应式：B.当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4 为0.2 molC.K闭合时，II中SO42-向c电极迁移D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极dH2SO4abcKPbO2PbPbSO4CE放电时该蓄电池的负极质量不
23、断减小F充电时该蓄电池中的硫酸浓度不断减小例 市场上出售的“热敷袋”，其主要成分是：铁屑、炭粉、木屑与少量NaCl、水等。它在使用之前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。当使用完后还会发现有铁锈生成。(1)热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？(1)热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？(1)热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。利用铁被氧气时放热反应
24、所放出的热量。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？(1)热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。利用铁被氧气时放热反应所放出的热量。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池，加速铁屑的氧化。氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。(1)热敷袋使用时，为什么会放出热量？(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。利用铁被氧气时放热反应所放出的热量。负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又
25、起了什么作用？碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池，加速铁屑的氧化。氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。思考1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为_；正极发生的反应为_；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为思考Al-3e-=Al31、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银
26、器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为_；正极发生的反应为_；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为思考Al-3e-=Al3Ag2S+2e-=2Ag+S2-1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为_；正极发生的反应为_；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为思考Al-3e-=Al3Ag2S+2e-=2Ag+S2-
27、3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为_；正极发生的反应为_；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2
28、CO+2CO32-=4CO2+4e-正极反应式：总电池反应：2CO+O2=2CO22.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e-正极反应式：总电池反应：2CO2+O2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO22.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e-正极反应式：总电池反应：