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1、氧化还原氧化还原电能电能一、化学电池一、化学电池将将 转化为转化为 的装置。的装置。1 1分类分类化学能化学能电能电能 2优点点 具有具有 高，供能高，供能稳定可靠，使用方便，定可靠，使用方便，易于易于维护等等优点。点。 3判断判断电池池优劣的主要劣的主要标准准 (1)比能量：即比能量：即单位位质量和量和单位体位体积所能所能输出出电能的能的多少，多少，单位位“(Wh)/kg”或或“(Wh)/L”。 (2)比功率：即比功率：即单位位质量或量或单位体位体积所能所能输出功率的出功率的大小，大小，单位位“W/kg”或或“W/L”。 (3)电池池 的的长短。短。能量能量转化率化率可可储存存时间组成：成：
2、正极：正极： ；负极：极： ；电解解质： 。工作原理：工作原理：负极反极反应： ；正极反正极反应： ；总反反应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。MnO2ZnKOHZn2OH2e=Zn(OH)22MnO22e2H2O=2MnOOH2OH二、几种常二、几种常见的化学的化学电池池1一次一次电池池(1)碱性碱性锌锰电池：池： 构造构造 ：组成：成：负极：极： ，正极：，正极： ，电解解质： 。 工作原理：工作原理：负极反极反应： ；正极反正极反应： ；电池反池反应： 。ZnAg2OKOHZn2OH2e=Zn(OH)2Ag2O2eH2O=2Ag2OHZnAg2OH2O=Zn(OH)2
3、2Ag(2)银锌电池：池：构造：构造： (2)组成：成：负负极：极： ；正正极：极： ； 电解解质： 。PbO2H2SO4溶液溶液Pb2二次二次电池池(以以铅蓄蓄电池池为例例) (1)构造：构造：(3)工作原理：工作原理： 铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放电和充电两个过程。电和充电两个过程。放放电过程的程的电极反极反应、总反反应：负极：极： ；正极：正极： ；总反反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。充充电过程的程的电极反极反应、总反反应：阴极：阴极： (还原反原反应)；阳极：阳极： (氧化反氧化反应)；总反反应：2PbS
4、O42H2O=PbPbO22H2SO4。3 3燃料电池燃料电池( (以酸性氢氧燃料电池为例以酸性氢氧燃料电池为例) )(1)(1)构造：构造：(2)工作原理工作原理 (1)以以H2、烃、醇、醇、肼作燃料作燃料在在负极上失极上失电子子发生氧化反生氧化反应，以，以空气或空气或O2作氧化作氧化剂在正极上得到在正极上得到电子，子，连续不断的把燃料和氧化不断的把燃料和氧化剂中中的化学能的化学能转化化为电能。能。 (2)所用所用电极一般极一般为惰性惰性电极。极。 (3)所用所用电解解质为酸酸(或碱或碱)、熔、熔融氧化物融氧化物(或熔融或熔融盐)等。等。2应用用实例例(1)氢氧燃料氧燃料电池：池：电解解质负
5、极反极反应正极反正极反应总反反应式式酸性酸性电解解质2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O碱性碱性电解解质2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2O 例例1(2011安徽高考安徽高考)研究人研究人员最近最近发明了一种明了一种“水水”电池，池，这种种电池能利用淡水与海水之池能利用淡水与海水之间含含盐量差量差别进行行发电，在海水中，在海水中电池池总反反应可表示可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列。下列“水水”电池池在海水中放在海水中放电时的有关的有关说法正确的是法正确的是 ()A正极反正极反应式：式：AgCle=A
6、gClB每生成每生成1 mol Na2Mn5O10转移移2 mol电子子CNa不断向不断向“水水”电池的池的负极移极移动DAgCl是是还原原产物物 解析解析分析元素化合价分析元素化合价变化，推知化，推知“水水电池池”中中Ag失去失去电子，作子，作负极，极，电极反极反应式式为AgeCl=AgCl，AgCl应为氧化氧化产物；物；MnO2得到得到电子作正极，子作正极，根据得失根据得失电子守恒，每生成子守恒，每生成1 mol Na2Mn5O10转移移2 mol电子；原子；原电池工作池工作过程中，阳离子程中，阳离子(Na)应向正极向正极运运动。 答案答案B 若原若原电池正、池正、负两极两极产生的阴、阳离
7、子能与生的阴、阳离子能与电解解质溶液中的离子溶液中的离子发生反生反应时，要把后，要把后续反反应一并写入一并写入电极反极反应式中，如本式中，如本题中中负极反极反应应为AgeCl=AgCl，而不是，而不是Age=Ag。 A在熔融在熔融电解解质中，中，O2由由负极移向正极极移向正极 B该电池的池的总反反应是：是：C3H85O2=3CO24H2O C电路中每通路中每通过5 mol电子，子，约有有5.6 L标准状况下的准状况下的丙丙烷被完全氧化被完全氧化 D通入丙通入丙烷的的电极极为电池池负极，极，发生的生的电极反极反应为：C3H820e10O2=3CO24H2O 解析解析该燃料燃料电池的化学反池的化学
8、反应原理是：原理是：C3H85O2=3CO24H2O，B正确；放正确；放电过程中通入丙程中通入丙烷的的电极极为负极：极：C3H820e10O2=3CO24H2O，C正正确；通入确；通入O2的的电极极为正极：正极：O24e=2O2，产生的生的O2将向将向负极移极移动，A项错。 答案答案A 书写燃料电池电极反应式的方法书写燃料电池电极反应式的方法 (1)(1)电池的负极反应物是还原性物质，失去电子发生氧化反电池的负极反应物是还原性物质，失去电子发生氧化反应。电池的正极反应物是氧化性物质，得到电子发生还原反应。应。电池的正极反应物是氧化性物质，得到电子发生还原反应。 (2)(2)写电极反应式时，一定
9、要注意电解质是什么，电解质溶写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，电解质溶液的酸碱性如何，其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离液的酸碱性如何，其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离子相对应。子相对应。 (3) (3)正、负两极的电极反应式在得失电子相等时相加，所得正、负两极的电极反应式在得失电子相等时相加，所得电池反应必是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠电池反应必是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加反应式。加反应式。一般电极反应式的书写一般电极反应式的书写1想一想，连一连。想一想，连一连。a干电池干电池一次电池一次电池b铅蓄电池铅蓄电池 二次电池二次电池c锌锰电池锌锰电
10、池 燃料电池燃料电池d氢氧燃料电池氢氧燃料电池 绿色电池绿色电池答案：答案：a，b，c，d、课堂练习课堂练习2人造人造卫星用到的一种高能星用到的一种高能电池池银锌电池，其池，其电极反极反应为：Zn2OH2e=Zn(OH)2，Ag2OH2O2e=2Ag2OH。根据反。根据反应式式判断氧化判断氧化银是是 ()A负极被氧化极被氧化 B正极被正极被还原原C负极被极被还原原 D正极被氧化正极被氧化分析：分析：银锌电池放池放电时，Ag2O得到得到电子被子被还原原为Ag，故故Ag2O作作电池的正极。池的正极。答案：答案：B3下列化学下列化学电源属于源属于绿色色电池的是池的是 ()A干干电池池 B镍镉电池池C
11、锌锰电池池 D氢氧燃料氧燃料电池池解析：解析：干干电池、池、镍镉电池、池、锌锰电池都含有一些毒池都含有一些毒性很性很强强的重金属，会的重金属，会给土壤、水源造成土壤、水源造成严重的重的污染，染，并通并通过食物食物链给人体健康造成威人体健康造成威胁和危害。和危害。答案：答案：D4讨论铅蓄蓄电池放池放电时，PbSO4只在只在负极上生成极上生成吗？答案：答案：不是，正极和不是，正极和负极上均生成极上均生成PbSO45 5科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发
12、电，电池的负极反应酸为电解质的燃料电池发电，电池的负极反应式为式为_。分析：分析：该燃料燃料电池中池中H2失去失去电子，子，产生生H，因此通，因此通H2的的电极极为负极，由于极，由于该电池用池用H3PO4作作电解解质，故故负极反极反应式式为H22e=2H。答案：答案：H22e=2H (1)燃料燃料电池是池是连续不断的将燃料和氧化不断的将燃料和氧化剂的化学能的化学能转化化为电能的装置。能的装置。 (2)铅蓄蓄电池放池放电时，正、，正、负两极均消耗两极均消耗H2SO4，因此，因此两极区域均生成两极区域均生成PbSO4，H2SO4的的浓度降低。度降低。(3)二次二次电池充、放池充、放电的区的区别与与联系：系： (4)书写燃料写燃料电池的池的电极反极反应式式时，要特，要特别注意注意电解解质溶液的酸碱性。碱性溶液的酸碱性。碱性电池，池，电极反极反应式不出式不出现H；酸性酸性电池，池，电极反极反应式不出式不出现OH。
