第四章電化學基礎第二節化學電源發明電池的故事伏特是意大利帕維亞大學的研究電學的物理學家。有一天，伏特看了一位名叫加伐尼的解剖學家的一篇論文，說動物肌肉里貯存著電，可以用金屬接觸肌肉把電引出來。看了這篇論文，伏特非常興奮，便決定親自來做這個實驗。他用許多只活青蛙反復實驗，終于發現，實際情況并不像加伐尼所說的那樣，而是兩種不同的金屬接觸產生的電流，才使蛙腿的肌肉充電而收縮。為了證明自己的發現是正確的，伏特決定更深入地了解電的來源。發明電池的故事

一天，他拿出一塊錫片和一枚銀幣，把這兩種金屬放在自己的舌頭上，然后叫助手將金屬導線把它們連接起來，剎時，他感到滿嘴的酸味兒。接著，他將銀幣和錫片交換了位置，當助手將金屬導線接通的一瞬間，伏特感到滿嘴的咸味。這些實驗證明，兩種金屬在一定的條件下就能產生電流。伏特想，只要能把這種電流引出來，就能大有作用。伏特經過反復實驗，終于發明了被后人稱做“伏特電堆”的電池，這就是在銅板和鋅板中間夾上卡紙和用鹽水浸過的布片，一層一層堆起來的蓄電池。這種電池，今天仍然在使用著為了紀念他的貢獻，人們把電壓的計量單位叫做伏特，簡稱伏，符號V。比如我們手電筒里的電池的電壓是1.5伏特，我們家里的電燈的電壓是220伏特。

化學電池的分類一次電池（干電池）：活性物質消耗到一定程度，就不能使用；二次電池（充電電池或蓄電池）：放電后可以再充電使活性物質獲得再生；燃料電池：一種連續將燃料和氧化劑的化學能直接轉換成電能的化學電池。一、一次電池1、堿性鋅錳電池放電之后不能充電(內部的氧化還原反應不可逆)一次電池堿性鋅錳干電池總反應：2MnO2＋2H2O＋Zn＝Zn(OH)2＋2MnOOH負極是Zn、正極是MnO2

、電解質是KOH正極：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－負極：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)22、銀鋅紐扣電池總反應：Ag2O＋Zn＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag負極是Zn、正極是Ag2O、電解質是KOH正極：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－負極：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2二、二次電池能量：化學能電能放電充電蓄電池放電過程工作原理正極：PbO2PbO2＋2e－＋SO42－＋4H

＋＝PbSO4＋2H2O負極：PbPb－2e－＋SO42－＝PbSO4總反應：

Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O

（難溶于水）2PbSO4＋2H2OPb＋PbO2＋2H2SO4放電充電放電過程為化學電池！鎳鎘電池：負極：Cd正極：NiO(OH)電解質：KOH鎳鎘電池應用：收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等缺點：如不會回收會嚴重污染環境鋰鋰電池：可充電的綠色電池負極：應用：常用在電話機、照相機、汽車、計算機等中，此外在工業、醫學、軍事上也有廣泛的應用。三、燃料電池燃料O2

電解質溶液電極材料：多孔鉑或碳棒

電解質溶液：KOH等強堿、H2SO4等強酸、NaCl等鹽溶液1、燃料電池的構成氫氧燃料電池：一種高效低污染的新型電池。負極：2H2-4e-＝4H+正極：O2+4H++4e-＝2H2O總反應：2H2+O2＝2H2O負極：正極：總反應：2H2+4OH－－4e-＝4H2OO2＋2H2O＋4e-＝4OH－2H2＋O2＝2H2O負極是Pt、正極是Pt、電解質是H2SO4負極是Pt、正極是Pt、電解質是KOH

②再寫正極反應：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－酸性①先寫總反應：燃料在氧氣中的燃燒2、燃料電池的電極反應的書寫若有CO2生成，且電解質為強堿時，考慮CO2+2OH—=CO32—+H2OO2＋4H+＋4e－＝2H2O堿性③最后寫負極反應：總反應減去正極反應常見燃料：H2、NH3、CO、CH4、CH3OH等電池的優點①能量轉化率較高②供能穩定可靠③可以制成各種形狀和大小、不同容量的電壓的電池及電池組④使用方便，易于維護，并可在各種環境下工作衡量電池優劣的指標比能量：電池單位質量或單位體積所能輸出電能的多少，符號(W·h)