高中化学选修四课件：4.2化学电源(人教版)

发明电池的故事
一天，他拿出一块锡片和一枚银币，把这两种 金属放在自己的舌头上，然后叫助手将金属导线把 它们连接起来，刹时，他感到满嘴的酸味儿。 为了纪念他的贡献，人们把电 接着，他将银币和锡片交换了位置，当助手将 金属导线接通的一瞬间，伏特感到满嘴的咸味。 压的计量单位叫做伏特，简称伏， 这些实验证明，两种金属在一定的条件下就能 符号V。比如我们手电筒里的电池的 产生电流。伏特想，只要能把这种电流引出来，就 能大有作用。 电压是1.5伏特，我们家里的电灯的 伏特经过反复实验，终于发明了被后人称做 电压是220伏特。 “伏特电堆”的电池，这就是在铜板和锌板中间夹 上卡纸和用盐水浸过的布片，一层一层堆起来的蓄 电池。这种电池，今天仍然在使用着
化学电池的分类
• 一次电池（干电池）：活性物质消耗 到一定程度，就不能使用； • 二次电池（充电电池或蓄电池）：放 电后可以再充电使活性物质获得再生； • 燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂 的化学能直接转换成电能的化学电池。
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量 的电压的电池及电池组 ④使用方便，易于维护，并可在各种环 境下工作
练习
例1、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池， 它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢 1 镍电池的总反应式是2 H N iO (O H ) N i(O H ) 根据此反应式判断，下列叙述中正确的是： A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH 值不断增大 B．电池放电时，镍元素被氧化 C．电池充电时，氢元素被还原 D．电池放电时，H2是负极 C
一次电池
• 普通锌锰干电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解
质，还填有MnO2 和炭黑。电极反应式： 负 极：Zn - 2e－＝ Zn2+ 正 极：2NH4+ + 2e－+2MnO2＝ Mn2O3+ 2NH3↑＋ H2O 总反应：Zn + 2NH4+ +2MnO2＝ Zn2+ +Mn2O3+ 2NH3↑＋ H2O
二次电池
• 铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行．蓄 电池放电时为自发电池，充电时为电解池．充电 后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次 。 放电时电极反应式： 负 极：Pb + SO42- -2e-＝PbSO4 正 极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O 总反应：Pb + ຫໍສະໝຸດ BaidubO2 + 2H2SO4＝2PbSO4 + 2H2O 充电时电极反应式与放电时电极反应式相反，所 以可以把上述反应写成一个可逆反应式： 放电 Pb + PbO2 + 2H2SO4＝＝2PbSO4 + 2H2O 充电
燃料电池
• 一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转 换成电能的化学电池。电池的电极本身不 包含活性物质，只是一个催化转化元件。 工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给， 在电极上不断地进行反应，生成物不断地 被排除，于是电池就连续不断地提供电能。 清洁、能量转换率高的特点。
燃料电池
燃料电池
• 氢氧燃料电池：一种高效低污染的新型电 池。 负 极：2H2 - 4e-＝4H+ 正 极：O2 + 4H+ + 4e-＝2H2O 总反应：2H2 + O2＝2H2O
质，还填有MnO2 和炭黑。电极反应式： 负 极：Zn - 2e－ + 2OH- ＝ Zn(OH)2 正 极：2MnO2 + 2e－+ 2H2O ＝ 2MnOOH + 2OH总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O＝ 2MnOOH + Zn(OH)2
• 碱性锌锰干电池：活性物质为KOH和淀粉糊作电解
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镍氢（MH-Ni) 电池 负极： H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O
正极： 2NiOOH + 2H2O + 2e-= 2Ni(OH)2 +2 OH电池反应：H2 + 2NiOOH =2Ni(OH)2
衡量电池优劣的指标
• 比能量：电池单位质量或单位体积所能输出 电能的多少，符号(W· h)/kg ,(W· h)/L • 比功率：电池单位质量或单位体积所能输出 功率的大小，符号W/kg ,W/L • 储存时间：电池的可储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出 电能多、功率大、储存时间长的电池，更适 合使用者的需要。
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
发明电池的故事
伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物 理学家。 有一天，伏特看了一位名叫加伐尼的解剖 学家的一篇论文，说动物肌肉里贮存着电，可 以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文， 伏特非常兴奋，便决定亲自来做这个实验。他 用许多只活青蛙反复实验，终于发现，实际情 况并不像加伐尼所说的那样，而是两种不同的 金属接触产生的电流，才使蛙腿的肌肉充电而 收缩。为了证明自己的发现是正确的，伏特决 定更深入地了解电的来源。