第四單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

二

化學(xué)電源組成原電池的條件有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極電極材料均插入電解質(zhì)溶液中兩極相連形成閉合電路一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)判斷下列幾個學(xué)生設(shè)計(jì)的裝置，能形成原電池的是？二、發(fā)展中的化學(xué)電源1.干電池鋅錳電池：屬于一次性電池，其負(fù)極反應(yīng)為正極反應(yīng)為2NH4++2e-2NH3+H2廣泛用于卡式錄音機(jī)、閃光燈、電動玩具、袖珍電視機(jī)等。下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束ZnZn2++2e-普通鋅-錳干電池的電極方程式負(fù)極（鋅筒）Zn-2e-==Zn2+正極（石墨）2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+2NH3+H2O總反應(yīng)：

Zn+2MnO2+2NH4+==Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O也可以：負(fù)極（鋅筒）Zn-2e-==Zn2+正極（石墨）2NH4++2e-==2NH3+H2總反應(yīng)：

Zn+2NH4+==Zn2++2NH3+H2鋅粉和KOH的混合物MnO2金屬外殼堿性鋅錳電池負(fù)極：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2

正極：2MnO2+2H2O+2e–=2MnOOH+2OH–

總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

鋅銀電池負(fù)極：Zn+2OH––2e–=ZnO+H2O正極：Ag2O+H2O+2e–=2Ag+2OH–總反應(yīng)：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag

這種電池比能量大、電壓穩(wěn)定，儲存時(shí)間長，適宜小電流連續(xù)放電，常制成紐扣式電池，廣泛用于電子手表、照相機(jī)、計(jì)算器和其他微型電子儀器。2.充電電池：充電電池又稱二次電池，能夠重復(fù)使用至一定的周期。

鉛蓄電池：最早使用的充電電池，它是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的PbO2，負(fù)極板是海綿狀的金屬鉛，兩極均浸入硫酸溶液中。鉛蓄電池電極反應(yīng)：負(fù)極：Pb+SO42-—2e-＝PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-＝

PbSO4+2H2O

鉛蓄電池充電和放電的總化學(xué)方程式：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電①放電過程負(fù)極：氧化反應(yīng)Pb+SO42--2e-=PbSO4正極：還原反應(yīng)

PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O放電過程總反應(yīng)：

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O②充電過程陰極(接電源負(fù)極)：還原反應(yīng)

PbSO4+2e-=Pb+SO42-陽極(接電源正極)：氧化反應(yīng)

2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-充電過程總反應(yīng)：

2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4

鎳鎘充電電池：它是一種體積小，具有殘留性記憶的充電電池，可重復(fù)使用500次以上。它以Cd為負(fù)極，NiO(OH)為正極，KOH為電解液。廣泛用于收錄機(jī)、無線對講機(jī)、電子閃光燈、電動剃須刀等，但有毒。鋰離子電池：它是新一代可充電的綠色電池現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動電話、攝像機(jī)等低功耗電器的主流。新型燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池

燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。（氫氣、烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池……）氫氧燃料電池酸性電解質(zhì)：堿性電解質(zhì)負(fù)極:2H2-4e-+4OH-==4H2O正極:O2+2H2O+4e-==4OH-總反應(yīng):2H2+O2==2H2O負(fù)極：2H2-4e-==4H+正極：O2+4H++4e-==2H2O總反應(yīng)：2H2+O2==2H2O燃料電池介質(zhì)電池總反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氫氧燃料電池新型燃料電池：該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。電極反應(yīng)：負(fù)極：CH4