1、发展中的 化学电源,在右图所示的装置中,a的金属性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A. 碳棒上有气体放出,溶液的pH增大 B. a是正极,b是负极C. 导线中有电子流动, 电子从a极流到b极 D. a极上发生了氧化反应,B,1、化学电池有三大类型:、 、 .,一次性电池 二次电池 燃料电池,一次电池:不可充电,如干电池(又称为锌锰电池,是最早使用的化学电池) 二次电池:可循环利用,放电过程是将 能转化为 能;充电过程是将 能转化为 能。 燃料电池:可不断充入氧化剂、还原剂连续使用,最理想的燃料是 。,a.产物为水,无污染 b.与其它能源比,反应相同质量,放出能量多 c
2、.来源广,化学 电,电 化学,H2,一、发展中的化学电源,2、特点:,二、常见的化学电池,1.干电池(一次性电池),电极:Zn为负极,碳棒为正极,电解液:NH4Cl,电极方程式:,负极(Zn):Zn2e-Zn2,正极(C):2NH4+ + 2e-= 2NH3 + H2,(1)酸性锌锰干电池,电池总反应式:,(使用寿命短,易泄漏),Zn+ 2NH4+ Zn2+ + 2NH3 + H2,(2)碱性锌锰干电池:,电极:,电解液:,负极: 正极: 总反应:,Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2,2MnO2 + H2O + 2e- = Mn2O3+2OH-,Zn + 2MnO2 + H2O
3、 Zn(OH)2+ Mn2O3,KOH,Zn为负极,碳棒为正极,(使用寿命长,电量大,电流稳定),2.充电电池(又称二次电池,能够重复使用),(1)铅蓄电池: 电极:Pb为负极, PbO2为正极. 电解液: 30%的H2SO4溶液 电极反应式:,负极: 正极: 总电池反应:,放电时:,PbSO42-2e-PbSO4,PbO24HSO422e-PbSO42H2O,PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O,阴极(Pb): PbSO4 2e- PbSO42- 阳极(PbO2):PbSO42H2O2e-PbO24HSO42 总电解反应:2PbSO42H2O = PbO2Pb2H2SO4,通电,充电
4、时:,(2)镍镉充电电池:,负极: 正极: 电解质: 应用:,Cd,NiO(OH),KOH,寿命比铅蓄电池长,可重复使用500次以上,体积小;但镉有致癌作用,如不回收,会产生严重污染;广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等.,镍 镉 电 池,镉有致癌作用,有被镍氢电池取代的趋势。,总反应式:,NiO(OH) + Cd + 2H2O 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2,(3)锂离子电池,特点:用途:,负极: 正极:总反应:,(绿色电池),高能电池,质量轻,贮存时间长等。,现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。,2Li-2e = 2Li+,I2+2e = 2I,2
5、Li+I2=2LiI,3、燃料电池,燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池。,可供选择的燃料很多,如:氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态的燃料。,(1)氢氧燃料电池,电极:Pt制作的惰性电极,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,氢氧燃料电池在不同电解质时的电极反应,一定要会判断:酸性有H+ (肯定没OH- );碱性有O
6、H- (肯定没 H+ ),该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气。,(2)CH4燃料电池,CH4 + 10OH- - 8e-CO32- + 7H2O,2O2 + 4H2O + 8e-8OH-,CH4 + 2O2 + 2KOHK2CO3 + 3H2O,负极:正极:,总反应:,1下列有关电池叙述正确的是 A水果电池是高效环保的家用电池 B锌锰干电池是一种常用的二次电池 C锌锰干电池碳棒是负极,锌片是正极 D锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄,D,2. (双选)下列对于碱性锌锰电池的叙述中正确的是( ) A.由于碱性物质的存在,这种电池的缺点是容易漏液失效 B.这种电
7、池较传统锌锰电池使用寿命长 C.这种电池的电解质由传统的KOH改进为NH4Cl D.这种电池的电解质由传统的NH4Cl 改进为KOH,BD,3.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2), 电极反应可简化为: Zn2-Zn2+; 2NH4+2e-2 NH3H2 (NH3再用于结合Zn2+。) 根据上述叙述判断下列说法中正确的是( ) A、Zn为正极,碳为负极 B、Zn为负极,碳为正极 C、工作时电子由碳极经外电路流向Zn极 D、电池工作时正极发生氧化反应,B,4.下列电池中不属于二次电池的是( ) A.碱性锌锰电池 B.铅蓄电池
8、C.镍镉电池 D.锂离子电池 5.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( ) A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞.镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极,B,A,6.据报道,锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为:2Zn+O22ZnO,原料为锌粒.电解质和空气,则下列叙述正确的是( )A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn2e-Zn2+C.正极发生氧化反应 D.电解液肯定是强酸,B,7.锂电池是一代新型高能电池,它以质
9、量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池,某种锂电池的总反应为Li + MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是( )A、 Li是正极,电极反应为Li e- = Li+B、 Li是负极,电极反应为Li e- = Li+C、 Li是负极,电极反应为MnO2 + e- = MnO2 D、 Li是负极,电极反应为Li 2e- = Li2+,B,8下列化学电池不易造成环境污染的是A氢氧燃料电池 B锌锰电池 C镍镉电池 D铅蓄电池,A,9.阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池,其电极反应为:2H24 OH- - 4e- 4 H2O,O22 H2O4e- 4 OH-。在负极上发生反应的物质是
10、正极发生的是 . (填氧化或还原)反应.,H2,还原,10:1969年美国“阿波罗11号”登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池,其构造如图示:两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙逸出,并在电极表面放电。 1、a是 极,b是 极,2、外电路电子流向:,负,正,ab,11氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下:2H24OH-4e-=4H2O O22H2O4e-=4OH-下列说法错误的是A氢气通入正极,氧气通入负极 B燃料电池的能量转化率不能达到100% C供电时的总反应为:2H2O2 = 2H2O D产物为无污染的水,属于环境友好电池,A,12.已知空气-锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH- -2e- =ZnO+H2O 石墨:O2+2H2O+4e- =4OH- 根据此判断,锌片是( )。A.负极,并被氧化 B.负极,并被还原 C.正极,并被氧化 D.正极,并被还原13.银锌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) 2Ag2O+Zn+H2O,在此电池放电时, 负极上发生反应的物质是( )A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn,充电放电,A,D,