2019年
4-2 化学电源
【学习目标】
1．了解化学电源的分类方法。
2．了解几种常见化学电源的组成和工作原理。
3．了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。 【学习重难点】
学习重点：常见化学电源的组成和工作原理 学习难点：常见化学电源的组成和工作原理 【自主预习】 一、化学电源 （一）化学电源的分类
1．一次电池：电池中发生反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。 2．二次电池：可多次的电池。
3．燃料电池：利用和间的氧化还原反应将能转化为能的化学电源。燃料电池能连续不断地提供电能的原因 4．判断电池优劣或者是否合适某种需要，主要看这种电池或 以及电池的可存储时间的长短。 O2 +4e +2CO2=2CO3 二、一次电池
（一）锌锰电池——分为酸性和碱性两种
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1．普通锌锰电池：酸性电解质为 负极：材料，反应式： 正极：材料，反应式：2
＋2 e＋2MnO2＝2NH3↑＋Mn2O3＋H2O
总反应化学反应方程式：Zn +2MnO2 +2NH4Cl=Mn2O3+ZnCl 2+2NH3↑ 2． 碱性锌锰电池：
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负极：材料，反应式：
正极：材料，反应式：2MnO2+2e+2H2O =2MnOOH+2OH 总反应化学反应方程式：Zn +2MnO2 +2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 （二）银锌电池
负极：材料，反应式： 。 正极：材料，反应式：。
总反应化学反应方程式：Zn +AgO2 +H2O= Zn(OH)2+2Ag 三、二次电池
（一）铅蓄电池——最常见的二次电池
总反应化学反应方程式：
放电时：
负极：材料，反应式： 。 正极：材料，反应式：。 充电时：
阳极(氧化反应)：材料，反应式： 阴极(还原反应)：材料，反应式： 小规律：
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1、充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。
2、充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，即充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阴极反应
为放电负极反应的逆过程。 （二）目前已经开发的新型二次电池有
[课堂练习]高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电
池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是
A 放电时负极反应为：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2 B 充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2O C 放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化 D 放电时正极附近溶液的碱性增强 四、燃料电池 （一）氢氧燃料电池
总反应化学反应方程式：2H2 +O2 = 2H2O ，正、负极材料是： 1、使用中性电解质 负极反应式：； 正极反应式：。 2．使用酸性电解质 负极反应式：； 正极反应式：。 3．使用碱性电解质 负极反应式：； 正极反应式：。
小结：氢氧燃料电池的电解质适合选择性的电解质。
燃料电池与前几种电池的比较的优势：①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；
②反应产物不断排出 ③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。 ④氢燃料电池等的产物对环境是友好的。 （二）其它燃料电池
[课堂练习]某种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）
晶体，在熔融状态下能传导O。下列对该燃料说法正确的是 A．在熔融电解质中，O由负极移向正极
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B．电池的总反应是：2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2 + 4e = 2O
D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10 + 26e + 13O2 = 4CO2 + 5H2O 五、熔融盐电池
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的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃
气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。负极反应式：2CO+2CO3-4e = 4CO2，正极反应式：， 电池总反应式：。
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2、燃料电池：抓正极、看环境、得负极
①先写正极：正极一般是O2得电子发生还原反应。
②看环境：电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中产物中不能出现的H，酸性介质中产
物中不能出现的OH。
③得负极：用总的离子反应式减去正极反应式即可得到负极反应式。 ④检查：质量守恒和电荷守恒。 【预习检测】
1．下列说法错误的是( )
A．依据原电池的原理设计出了化学电源 B．原电池是化学电源的雏形
C．判断一种电池的优劣主要是看其负极材料的活泼性 D．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源 2．下列说法中，不正确的是( ) A．化学电池是将化学能转变成电能的装置
B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等 C．化学电池供能稳定可靠，使用方便，易于维护 D．废旧电池可以随意丢弃
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