化学电源和燃料电池

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常见化学电源及电极反应式的书写

常见化学电源及电极反应式的书写一、常见化学电源：（大体可分为三类）1、燃料电池：（1）氢氧燃料电池：2H2+O2=2H2O当电解质溶液呈酸性时；负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O当电解质溶液呈碱性时；电解质溶液为KOH溶液，负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极：O2+4e-+2H2O=4OH-（2）甲烷燃料电池：用金属铂作电极，用KOH溶液作电解质溶液。

负极：CH4+ 10 OH--8e-==CO3 2- +7H2O 正极：2O2+ 4H2O +8e- == 8OH-总反应式为：CH4+ 2O2+2KOH==K2CO3+ 3H2O用酸液作电解质溶液负极：CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ 正极：2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O（3）甲醇燃料电池：强碱作为电解质溶液负极：2CH4O + 16OH--12e-==2CO3 2- +12H2O 正极：3O2+ 6H2O +12e- == 12OH-总反应式为：2CH4O + 3O2+4OH-==2CO3 2- + 6H2O（4）熔融盐燃料电池：该电池用Li2CO3和的Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，负极：2CO+2CO3 2- -4e-==4CO2正极：O2 + 2CO2+4e- ==2CO3 2-总反应式为：2CO +O2==2CO2（5）固体氧化物燃料电池：固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许O 2-在其间通过。

负极：2H2+ 2O2--4e- = 2H2O 正极：O2+4e- = 2O 2-总反应式为：2H2 + O2= 2H2O2、蓄电池：（1）铅蓄电池： Pb和PbO2作电极材料，H2SO4作电解质溶液。

负极：Pb+SO4 2- -2e- = PbSO4正极：PbO2+4H++ SO4 2- +2e- = PbSO4+2H2O 总反应式为：Pb+ PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O（2）碱性镍—镉电池该电池以Cd和NiO(OH) 作电极材料，NaOH作电解质溶液。

燃料电池和普通化学电源的区别

燃料电池和普通化学电源的联系
•
•
都是通过氧化还原反应供应电能的电化学装置
组成类似，由正负极电极和电解质组成
中性锌锰电池和碱性锌锰电池性能差别的原因
活性材料中性正极活性物质是天然二氧化锰，负极是片状锌正极完全采用电解二氧化锰，负极是粉状锌电解液是NH4Cl + ZnCl2 溶液 KOH水溶液电池结炭”式反极结构，与锰环接触的钢壳壳体为正极，插入锌膏中的集流体为负极
碱性
碱性锌锰电池放电性能与普通锌锰电池相比有下列特点
•
• •
内阻小，能在重负荷下连续工作的同时维持较高的稳定电压；
MnO2利用率高，同体积相比较，其电荷量比纸板电池大一倍左右；储存期内自放电率小，一般储存3年仍能保持原有电荷量的85%,寿命较长；
•
低温性能好，在-20℃能输出常温电荷量的25%,轻负荷下还能在更低的温度下工作；
燃料电池和普通化学电源的区别
工作原理燃料电池普通化学电源能量转换装置能量储存装置反应物外部内部寿命无限制反应物数量限制电极稳定消耗
燃料电池本身电极不包含活性物质，只是一个催化转化原件。工作时，燃料和氧化剂连续由外界供应，在电极上不断反应，生成物不断被排除，由此提供电能。一般电池的活性物质贮存在电池内部，随着电池工作活性物质会损耗，是一个能量储存装置，电池寿命受到活性物质数量的限制。

化学人教版(2019)选择性必修1 4.1.3化学电源--燃料电池(共22张ppt)

总反应式：__C_H_4_+__2_O__2_+_2_O__H__- _=_C__O_3_2_- +_。3H2O
【牛刀小试】
1. 以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)
总反应式：_C__H_4_＋__2__O_2__=_C__O__2_＋__2_H__2_O_______；
负极： H2－2e－＋CO32- = H2O＋CO2
正极： O2＋4e－＋2CO2 = 2CO32-
三、燃料电池电极反应式的书写
燃料电池的正、负极均为惰性电池，起传导电子的作用，电极材料一般不参与反应。 1.正极反应式的书写：
正极发生还原反应，通入气体一般为O2。 O2→O2-，根据电解质溶液不同，分为以下几种情况： ①酸性溶液：生成的O2-与H+结合生成水，
其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O ②碱性及中性溶液：O2-与H2O结合，生成OH-，
其电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
③熔融碳酸盐中：O2-与CO32-不能结合，只能和CO2结合生成CO32-，其电极反应式为：O2+2CO2+4e-=2CO32-
④允许O2-通过的高温固体：O2+4e-=2O2-
负极反应式 = 总反应 - 正极反应式
【牛刀小试】
甲烷燃料电池成本远低于以氢气为燃料的燃料电池。
1. 以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法。
(1)在酸性介质中负极：C_H__4_+__2_H_2_O__-_8_e_－__=_C__O_2_+ 8H＋；正极：2O_2_+__8_H_＋__+__8_e_－_=__4_H__2O_；

日常生活中常见的化学电源

日常生活中常见的化学电源原电池是一种将化学能转变为电能的装置，而化学电源则是一种实用的原电池。

化学电源品种繁多，大体可分为三类：1.一次电池（1）锌锰电池—干电池普遍用在手电和小型器械上的干电池，外壳锌片作负极，中间的碳棒是正极，它的周围用石墨粉和二氧化锰粉的混合物填充固定，正极和负极间装入氯化锌和氯化铵的水溶液作为电解质，为了防止溢出，与淀粉制成糊状物。

其电极反应式为：负极：Zn-2e- == Zn2+正极：2 NH4++2e-=2NH3↑+H2↑产生的NH3和Zn2+作用：Zn2++4NH3 = [ Zn(NH3)4]2+产生的H2和MnO2作用：H2+2MnO2 = Mn2O3+H2O总反应式为：2Zn+4MnO2+4NH4Cl== [Zn(NH3)4]Cl2+ ZnCl2+2Mn2O3+ 2H2OZn+2MnO2+2 NH4Cl== Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH)或Zn+2 NH4+= Zn2++2NH3↑+H2↑电池中MnO2的作用是将正极上NH4+还原生成的H2氧化成为水，以免产生H2附在石墨表面而增加电池内阻。

由于反应中锌筒不断消耗变薄，且有液态水生成，故电池用久后会变软。

新制干电池的电动势为1.5V，这样的干电池是“一次”电池，不能充电再生。

（2）银锌电池—钮扣电池钮扣电池最常见的为微型的Ag—Zn电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极壳盖组成的小圆盒。

盒内靠正极壳一端充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充Zn—Hg合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH。

该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。

其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液。

其电极反应式为：负极：Zn+2OH--2e- == ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e-==2Ag+ 2OH-总反应式为：Zn+ Ag2O== ZnO+2Ag（3）高能电池—锂电池该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。

化学电源的类别

化学电源的类别
化学电源是一种将化学能转化为电能的装置。

根据其化学反应方式和电极材料的不同，化学电源可以分为多种类别。

一、原电池：原电池是指利用不可逆化学反应的化学电池，如干电池和锌碳电池等。

二、可充电电池：可充电电池是指可以通过外部电源进行反向充电的化学电池，如镍镉电池和镍氢电池等。

三、燃料电池：燃料电池是指通过氧化还原反应将燃料和氧气转化为电能的化学电池，如氢燃料电池和甲醇燃料电池等。

四、太阳能电池：太阳能电池是指通过半导体材料的光电作用将太阳光转化为电能的化学电池，如硅太阳能电池和染料敏化太阳能电池等。

五、生物燃料电池：生物燃料电池是指通过微生物催化将生物质能转化为电能的化学电池，如微生物燃料电池和葡萄糖燃料电池等。

化学电源具有高能量密度、长寿命、环保等优点，在现代生活和工业生产中得到广泛应用。

- 1 -。

高中化学——化学电源

配电荷的等号另一边配水
配
对
CH4
O2
根据溶液环境定离子配电
等
4水 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2
得失电子看不见定荷
KOH溶液
全靠化合价来体现得失
3 CH4-8e-+10OH-=CO32-
写总方程式，找反应物和电
产物
写
1 负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O总反应
3 .
优点
供燃料和氧化剂。
清洁、安全、高效(燃料利用率超过80%), 环境友好。
四步走暴击电极反应式
03 燃料电池的一般套路（甲烷酸性燃料电池）
配电荷的等号另一边配水
配
对
CH4
O2
根据溶液环境定离子配电
等
4水 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
得失电子看不见定荷
HCl溶液
全靠化合价来体现得失
B.放电时，电子从镁电极流出，经电解质流向正极
C.放电时，化学能完全转化为电能
D.放电时，F－向正极移动
03
镁铝原电池——稀硫酸or氢氧化钠
稀硫酸or 氢氧化钠
配电荷的等号另一边配水
配
对
根据溶液环境定离子配电
等
水4
得失电子看不见定荷
全靠化合价来体现得失
3
写总方程式，找反应物和电
产物
写总
优点：不会破裂漏液，效能高
溶液变红色二次电池（铅酸蓄电池）放电 SO ＋H O ⇌H SO 总反2应：Pb ＋ PbO22＋2H2SO4 2PbS2O4 ＋2H2O 3 充电（难溶于水）

化学电池的种类

化学电池的种类下面介绍化学电池的种类：1．干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。

在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。

在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2，防止产生极化现象，即作去极剂)，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。

电极反应为：负极 Zn－2 e-＝Zn2+正极 2 NH4+ ＋2 e-＝2NH3＋H2H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝[Zn(NH3)4]2+干电池的总反应式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋Mn2O3＋H2O或 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O 正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。

干电池的电压1.5 V—1.6 V。

在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。

这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。

而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。

碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。

2．铅蓄电池：铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。

它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，用含锑5%～8%的铅锑合金铸成格板，在正极格板上附着一层PbO2，负极格板上附着海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液(密度为1.25—1.28 g / cm3)中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。

放电的电极反应为：负极：Pb＋SO42- －2e- ＝PbSO4↓正极：PbO2＋4H+＋SO42- ＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0 V，当电压下降到1.85 V时，即当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达1.18 g / cm3时即停止放电，而需要将蓄电池进行充电，其电极反应为：阳极：PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbSO4＋2e- ＝Pb＋SO42-当密度增加至1.28 g / cm3时，应停止充电。

化学电源的应用

化学电源的应用应化1301焦卓浩1502130124化学电源是一种能将化学能直接转变为电能的装置，其通过化学反应消耗化学物质，发生化学变化，同时产生电能。

化学电源在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用，为社会发展和科技进步做出巨大贡献。

生化学变化，同时产生电能。

化学电源在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用为社会发展和科技进步做出巨大贡献。

化学电源的种类繁多，大体上可分为一次电池、二次电池（蓄电池）、燃料电池三大类，每一大类中根据电极材料、电解液和隔膜等的差别分为许多种类。

以下就每一大类分别列举出几种具有代表性的例子，对其应用加以简介。

1.一次电池锌锰电池锌锰电池是所有电池中历史最久远，产业产品技术发展最为成熟者，近年来，锌锰电池除在传统的手电、收音机、遥控器、剃胡刀等领域使用，随着电子产品的急速发展与普及，电池的需求量大增，预计21世纪前20年锌锰电池仍会有较大的发展。

可以预见的是，锌锰电池将向着小型化、轻型化和高功率化发展。

但不容忽视的是，普通锌锰电池的环保问题已引起全社会的高度关注，废弃电池的回收将随着资源的循环利用被提到议事日程和逐步实施。

相较之下，碱性锌锰电池则是民用电池中最有发展前途的产品，其对环境友好特点相较于普通碱锰电池有着明显的优势，在发达国家的锌锰电池产业已达80％碱性化率的今天，我国碱性电池的生产和销售具有极具潜力的发展空间，预计在2010年，我国碱性锌锰电池的产量将超过美国，成为世界上碱锰电池产量最大的国家。

2.二次电池2.1铅酸电池作为人类历史上使用时间最为悠久的化学电源，铅酸电池在各个领域都得到了广泛应用，在车船启动、电动自行车、电动汽车、电厂调峰、风能太阳能储能等领域都有所建树。

铅酸电池的优缺点均十分明显：其优点在于造价便宜、原理简单，同时具有较好的可逆性，能够进行大电流的充放电；但是缺点也同样突出，即质量比能量低，只有30-40Wh/kg，正极活性物质利用率只有30%-40%，同时生产过程中使用了铅，会对环境造成污染。

应用电化学课件第三章化学电源

要点二
详细描述
质子交换膜燃料电池以质子交换膜为媒介，通过电化学反应产生电能。在电池中，氢气在阳极被氧化成氢离子和电子，氢离子通过质子交换膜传递到阴极，与氧气和电子反应生成水。电子通过外电路传递形成电流，为外部负载提供电力。质子交换膜燃料电池具有较高的能量密度和效率，且工作温度较低，因此被广泛应用于汽车、便携式电源等领域。
甲醇燃料电池
总结词
甲醇燃料电池是一种以甲醇为燃料，通过电化学反应产生电能的装置。
VS
详细描述
甲醇燃料电池以甲醇为燃料，通过电化学反应产生电能。甲醇在阳极被氧化生成甲醛和电子，电子通过外电路传递形成电流，为外部负载提供电力。同时，在阴极上，氧气与电子和水反应生成水。
磷酸燃料电池
总结词
磷酸燃料电池是一种以磷酸为电解质，通过电化学反应产生电能的装置。
应用电化学课件第三章化学电源
目录
• 化学电源概述 • 一次电池 • 二次电池 • 燃料电池 • 化学电源的应用
01
化学电源概述
定义与分类
定义
化学电源是一种将化学能直接转化为电能的装置，也称为电池。
分类
根据工作原理和特点，化学电源可分为一次电池、二次电池、燃料电池等类型。
工作原理与特点
和充电效率较低，且存在一定的环境污染问题。
镍镉电池
总结词
镍镉电池是一种可充电的二次电池，具有较高的能量密度和自放电率较低的优点，但存在记忆效应和重金属污染问题。
详细描述
镍镉电池由正极、负极、电解液和隔膜组成，正极为氢氧化镍，负极为镉。在充电过程中，正极上的氢氧化镍发生还原反应，负极上的镉发生氧化反应。镍镉电池的优点包括较高的能量密度、自放电率较低、可快速充电以及较好的耐过充过放能力。然而，其存在记忆效应和重金属污染问题，且镉资源有限。

化学电源-燃料电池、高能电池、海洋电池和锂电池的相关知识

燃料电池、高能电池、海洋电池和锂电池的相关知识雅风追云整理一、化学电源和燃料电池的概念1．化学电源：又称化学电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置。

这种装置通过化学反应，消耗某种或几种物质，输出电能。

2．燃料电池：燃料电池是直接将燃烧反应的化学能转化为电能的装置。

因为原料都是燃料和氧气，燃料和氧气发生化学反应的产物与相应的燃料燃烧的产物相同，即化学方程式相同，所以称为燃料电池。

3．高能电池：具有高的“比能量”和高的“比功率”的电池称为高能电池。

所谓“比能量”和“比功率”是指电池的单位质量或单位体积计算电池所能提供的电能和功率。

因为电池的体积小，产品形状象纽扣，也称为“纽扣”电池。

4．海洋电池：以铝－空气－海水为能源的新型电池，称之为海洋电池。

1991年，由中国首创。

5．锂电池：锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂元素(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物等)的电池。

二、化学电源的分类和燃料电池的分类1．化学电源的种类：(1)按照其使用性质可分为四类：干电池、蓄电池、燃料电池、锂电池。

(2)按电池中电解质性质分为：碱性电池、酸性电池、中性电池。

2．燃料电池的分类：(1)按电解质种类，燃料电池(Fuel Cell简称FC)分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。

其中属于碱性燃料电池的只有AFC一种，而其余的燃料电池属于酸性燃料电池或中性燃料电池。

(2)按燃料类型，燃料电池(Fuel Cell, FC)分为氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等。

(3)按工作温度，燃料电池(Fuel Cell, FC)分为低温型(温度低于200℃)、中温型(温度为200～750℃)、高温型(温度高于750℃)。

(4)按结构类型，燃料电池(Fuel Cell, FC)分为管状燃料电池、平板型燃料电池和单片型。

化学电源知识点汇总总结

化学电源知识点汇总总结一、化学电源的基本概念和原理化学电源是利用化学反应产生的电能的装置，也称为化学电池。

化学电源的原理是通过化学反应将化学能转化为电能，从而产生电流。

化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型。

1. 化学电池化学电池是一种将化学能转化为电能的装置，它由正极、负极和电解质组成。

正极和负极之间通过电解质隔膜隔开，当正极和负极连通时，化学反应发生，产生电流。

化学电池的工作原理是在正负极之间发生氧化还原反应，从而产生电流。

2. 燃料电池燃料电池是一种利用氢气或其他可燃气体与氧气进行氧化还原反应产生电能的装置。

燃料电池的工作原理是通过将氢气与氧气在催化剂的作用下进行反应，产生电流。

二、化学电源的分类化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型，根据不同的工作原理和应用领域可以进一步进行分类。

1. 原电池和二次电池原电池是一次性使用的化学电池，其化学反应发生后无法逆转。

二次电池则是可以重复充放电的化学电池，例如铅酸蓄电池和锂离子电池等。

2. 燃料电池的类型燃料电池可以根据使用的燃料和氧化剂的不同进行分类，常见的燃料电池包括氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、固体氧化物燃料电池等。

三、化学电源的应用化学电源作为一种高效的能源转化装置，广泛应用于各个领域。

1. 电动汽车随着环保意识的提高，电动汽车逐渐成为替代传统燃油车的首选。

电动汽车采用电池组作为动力来源，其中包括锂离子电池、镍氢电池等。

2. 便携式电子设备化学电源被广泛应用于便携式电子设备，例如手机、笔记本电脑、数码相机等。

这些设备通常采用锂离子电池或锂聚合物电池。

3. 家用电器化学电源也被应用于一些家用电器，例如手提吸尘器、电动工具、无线电话等。

这些设备通常采用镍镉电池、镍氢电池等。

4. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域有着广泛的应用前景，可以用于飞机、无人机和宇宙飞船等。

5. 新能源领域燃料电池也被广泛应用于新能源领域，例如太阳能和风能的储能系统，通过燃料电池将太阳能和风能转化为电能。

2017高三化学一轮复习原电池化学电源

2017高三化学一轮复习原电池化学电源在高三化学的学习中，原电池和化学电源是非常重要的知识点。

一轮复习时，我们要对这部分内容进行全面、深入的梳理和巩固，为后续的学习打下坚实的基础。

一、原电池的基本原理原电池是将化学能转化为电能的装置。

其工作原理基于氧化还原反应，在两个不同的电极上分别发生氧化反应和还原反应，从而形成电子的定向移动，产生电流。

以铜锌原电池为例，锌片作为负极，发生氧化反应：Zn 2e⁻＝Zn²⁺；铜片作为正极，发生还原反应：Cu²⁺＋ 2e⁻＝ Cu。

电子由负极（锌片）通过外电路流向正极（铜片），溶液中的离子则在电池内部进行定向移动，形成闭合回路。

理解原电池的工作原理，关键在于把握以下几点：1、电极的判断：通常较活泼的金属作为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属作为正极。

但也有特殊情况，比如镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池时，铝是负极。

2、电子和离子的移动方向：电子从负极流出，经外电路流向正极；溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

3、电极反应式的书写：要根据所给的电解质溶液和电极材料，准确判断氧化还原反应，并正确书写电极反应式。

二、原电池的构成条件要形成一个原电池，需要满足以下几个条件：1、有两种不同的活动性不同的电极材料，其中一种能够与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。

2、电极要插入电解质溶液中。

3、要形成闭合回路，包括外电路和内电路。

4、能自发进行的氧化还原反应。

这四个条件缺一不可。

只有同时满足这些条件，原电池才能正常工作，实现化学能向电能的转化。

三、常见的原电池类型1、锌锰干电池锌锰干电池是最常见的一次电池。

分为酸性和碱性两种。

酸性锌锰干电池中，负极是锌筒，正极是石墨棒，电解质溶液是氯化铵和氯化锌的混合溶液。

碱性锌锰干电池中，负极是锌粉，正极是二氧化锰，电解质是氢氧化钾溶液。

2、铅蓄电池铅蓄电池是一种二次电池，可以反复充电和放电。

放电时，负极是铅，电极反应为：Pb ＋ SO₄²⁻ 2e⁻＝ PbSO₄；正极是二氧化铅，电极反应为：PbO₂＋ 4H⁺＋ SO₄²⁻＋ 2e⁻＝PbSO₄＋ 2H₂O。

高中化学原电池、化学电源(含燃料电池)

课时28原电池、化学电源（含燃料电池）知识点一原电池的工作原理及应用【考必备·清单】1．原电池(1)概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。

(2)构成条件电极两极为导体，且存在活动性差异溶液两极插入电解质溶液中回路形成闭合回路或两极直接接触本质看能否自发地发生氧化还原反应(3)工作原理(以锌、铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 电极质量变化减小增大反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极a.连接内电路形成闭合回路。

盐桥作用b.维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电流。

(4)负极与正极①负极：发生氧化反应或电子流出的电极。

②正极：发生还原反应或电子流入的电极。

(5)两个移动方向①电子定向移动方向和电流方向a．电子从负极流出经外电路流入正极；b．电流从正极流出经外电路流入负极；故电子定向移动方向与电流方向正好相反。

②离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2－4)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。

[名师点拨]①自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可以是电极与溶解的O2等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。

②无论是原电池还是电解池，电子均不能通过电解质溶液。

③双液铜、锌原电池(带盐桥)比单液原电池的最大优点是Zn与氧化剂(Cu2＋)不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，放电时间长。

2．原电池原理的四大应用(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。

例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液置换出的Cu能与Zn形成原电池使产生H2的反应速率加快。

(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A＞B。

燃料电池发电原理与化学电源一样

燃料电池发电原理与化学电源一样燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备，其原理与化学电源有一定的相似性。

本文将着重介绍燃料电池的发电原理，并与化学电源进行比较。

燃料电池是通过将氢气和氧气等燃料以催化剂为媒介，在燃料电池的正、负极两端进行氧化还原反应，将化学能转化为电能的一种装置。

相比于传统的化学电源，燃料电池具有高效、环保、可再生等优势，广泛应用于移动电源、交通工具、能源存储等领域。

在燃料电池中，正极为氧化剂电极（通常为氧气），负极为燃料电极（通常为氢气）。

两极之间通过导电板或电解质进行电子传导，而离子则通过电解质传递。

当燃料进入燃料电池时，通过催化剂的作用，燃料分子被分解为氢离子和电子。

氢离子在电解质中传输，而电子则在外部电路中通过负载流动，从而产生电流。

正极接收到传输路径上的氢离子和电子，与氧气发生氧化还原反应，生成水分子。

这个过程可以用以下化学反应方程式表示：正极反应：O2+4H++4e-→2H2O负极反应：H2→2H++2e-燃料电池发电的原理与化学电源发电的原理有一定的相似性。

化学电源是通过化学反应产生电流，其中的电能是通过将化学能转化为电能。

而燃料电池中的氧化还原反应也是通过将化学能转化为电能。

不同的是，化学电源一般是将化学制剂放入电池中，通过电解质滞后反应实现电池的正负极间的氧化还原反应。

而燃料电池则是通过将氢气等燃料与氧气等氧化剂在正、负极间直接进行氧化还原反应来产生电能。

燃料电池与化学电源相比具有以下优点：1.高效性：燃料电池将化学能直接转化为电能，能量转换效率较高，可达70%以上。

2.环保性：燃料电池发电过程中只产生水和少量热能，无二氧化碳等有害气体排放，具有较好的环保性。

3.可再生性：燃料电池使用的燃料（如氢气）可以通过可再生能源（如太阳能、风能）或化石燃料进行生产，具有可再生性。

4.持续性：燃料电池通过不断供给燃料和氧化剂，可以持续供电，不需要像化学电源一样定期更换电池。

总之，燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备，其原理与化学电源有一定相似性。

化学电池vs生物燃料电池：电池技术比较

化学电池vs生物燃料电池：电池技术比较电池是当代社会中最为重要的能量转化和能源存储装置之一，能够以电能的形式将各种能源转化为电能。

化学电池和生物燃料电池是常见的两种电池技术，本文将从电池的原理、性能、应用等方面对这两种电池进行比较。

一、原理比较1.1化学电池原理化学电池是利用红氧化还原反应的能量转化装置，能够将化学能转化为电能。

化学电池包含两个电极——正极和负极，通过正负极之间的化学反应将化学能转化为电能。

化学电池中，正负极的化学反应产生电荷，在内部的电极间产生电场，从而产生电势差，从而促使电荷在电路中流动，使电能得以在外部电路中转化。

1.2生物燃料电池原理生物燃料电池是一种利用微生物在有机物质的代谢过程中产生的电子转化为电能的技术。

生物燃料电池中，生物体将有机物经过代谢反应产生的电子通过电极传递到外部电路中。

通过电极与外部电路连接，电子可以在电路中流动，从而产生电流。

生物燃料电池的电能源于有机物的生物代谢，具有绿色环保的特点。

二、性能比较2.1化学电池性能化学电池具有高能量密度、稳定性高、输出电压稳定等优点，能够快速响应变化的工作条件，适用于大量能量存储和长时间工作，是目前广泛应用的电源系统之一。

但是，由于化学电池在使用过程中会发生反应，因此需要外部电源进行充电。

2.2生物燃料电池性能生物燃料电池是一种具有可持续性、绿色环保的能源转换技术，能够在光照较弱情况下实现高效转换能量，因此被广泛运用于无人机、传感器、生物医学检测装置等最新物联网设备的能源供给中。

但是，由于生物燃料电池存在着能量密度相对较低、电势差有限、使用寿命受微生物生长和存活条件制约等问题，因此目前生物燃料电池的应用还处于起步阶段。

三、应用比较3.1化学电池应用化学电池是一种广泛应用的电源系统，在移动设备、家用电器、航天器、军工设备等领域都有广泛应用。

在电动汽车领域，目前普遍采用的是锂离子电池技术。

3.2生物燃料电池应用生物燃料电池目前主要应用于传感器、智能医疗、生物医学检测等领域。

化学与物理电源

化学与物理电源第一部分：化学电源化学电源是一种能够将化学能转化为电能的装置。

它是现代社会中不可或缺的能源之一。

化学电源的原理是利用化学反应中的电子转移过程来产生电能。

常见的化学电源包括干电池和燃料电池。

干电池是一种便携式的化学电源，广泛应用于日常生活中。

它由一个正极、一个负极和一个电解质组成。

当干电池被连接到电路中时，化学反应开始进行，电子从负极流向正极，产生电流。

干电池的优点是体积小、重量轻，适用于小型电子设备。

然而，干电池的能量密度较低，使用寿命有限，对环境不友好。

燃料电池是一种利用化学能直接产生电能的设备。

它通过将燃料和氧气反应来产生电流。

燃料电池的优点是能量密度高，使用寿命长，对环境友好。

燃料电池广泛应用于交通工具、航空航天和移动电源等领域。

然而，燃料电池的研发和制造成本较高，技术难度也较大。

第二部分：物理电源物理电源是一种利用物理现象产生电能的装置。

它通过将其他形式的能量转化为电能来供电。

常见的物理电源包括太阳能电池和风力发电机。

太阳能电池是一种利用太阳光转化为电能的装置。

太阳能电池由多个光电池组成，当太阳光照射到光电池上时，光子激发光电池中的电子，产生电流。

太阳能电池的优点是可再生、环保，适用于户外电力供应。

然而，太阳能电池的能量转换效率较低，受天气条件影响大。

风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置。

风力发电机通过风力转动叶片，带动发电机产生电流。

风力发电机的优点是可再生、无污染，适用于大规模电力供应。

然而，风力发电机的建设成本较高，受地理位置和风力资源限制。

总结：化学电源和物理电源都是重要的能源来源。

化学电源利用化学反应产生电能，适用于小型电子设备。

物理电源利用物理现象转化能量为电能，适用于户外电力供应和大规模电力供应。

虽然两者各有优缺点，但它们都对人类的生活和工业发展起到了重要作用。

我们应当继续研究和发展化学电源和物理电源，以满足不断增长的能源需求，并保护地球环境。