人教版高中化学必修2：化学电源

锌粉和KOH 的混合物
电解质： KOH
碱性锌-锰干电池的结构
优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
2、二次电池
铅蓄电池：是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架， 正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb
放电过程（是原电池反应，化学能转化为电能） 放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
①燃料做负极，助燃剂氧气为正极 ②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的 作用。
燃料电池与前几种电池的差别：
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。
1、化学电池优点
（１）能量转换效率高，供能稳定可靠。
（２）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的 电池和电池组，使用方便。 （３）易维护，可在各种环境下工作。
1、一次电池
普通锌锰电池
碱性电池
金属外 壳 石墨棒
MnO2
锌粉和KOH 的混合物
碱性锌-锰干电池的结构
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质 负极：
金百度文库外 壳
石墨棒
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极：
MnO2
2MnO2 + 2H2O +2e- = 2MnO(OH) + 2OH-
多次重复使用．
是一种连续地将燃料和 氧化剂的化学能直接转 化成电能的化学电源， 又称连续电池．
例子
干电池：电池中的 电解质溶液制成胶 体，不流动，故称 干电池．
如：普通锌锰电池、 碱性锌锰电池、锌 银纽扣电池
铅蓄电池、 锌银蓄电池、 镍镉电池、 锂离子电池
氢气、甲醇、天然 气、煤气与氧气组 成燃料电池。
①正极反应为：O2 + 4H+ + 4e－ = 2H2O
②负极反应为：2H2－4e－ = 4H+
③总的化学反应为：2H2 + O2 == 2H2O
④氢离子通过电解质向正极移动
（A）①②③
（B）②③④
（C）①②④
（D）①②③④
3、燃料电池
氢氧燃料电池 总反应：2H2+O2==2H2O 酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+
正极： O2+4H++4e-==2H2O 碱性电解质
负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O
正极: O2+2H2O+4e-==4OH-
[阅读]P76-77 了解燃料电池的优点
燃料电池的规律
第二章化学反应与能量
第二节 化学电源
用于“神六”的太阳能电 池
普通锌锰电池
摄 像 机 专 用 电 池
手机专用电池 各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
化学电源
化学电池分类 化学电池优点及其优劣的判断标准 废电池的危害
化学电池分类
化学 电池
一次电池
二次电池
燃料电池
定义
电池中的反应物质 又称充电电池或蓄电池 进行一次氧化还原 在放电后经充电可使电 反应并放电之后， 池中的活性物质获得重 就不能再次利用． 生，恢复工作能力，可
负极： Pb + SO42- -2e- =PbSO4
氧化反应
正极： PbO2 + 4H++SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O 还原反应 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境
世 博 燃 料 电 池 主 推 车
2、判断电池优劣的标准
（１）比能量 ［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
（２）比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
（3）电池的储存时间的长短 总结： 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，其质量好。
提倡
我们应该为自己的生存环境 做一份贡献，在用完电池以后， 能够将它们扔进指定地点，以 免污染环境。
练习1:一种新型燃料电池，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O2。下列对该燃料电池说法正确的是 C A 在熔融电解质中，O2由负极移向正极 B 电池的总反应是：C4H10＋O2 CO2＋H2O C 通入空气的一极是正极，电极反应为：
O2＋4e＝2O2 D 通入丁烷的一极是正极，电极反应为： 2C4H10＋26e＋13O2＝4CO2＋5H2O
练习2：据媒体报道：以氢氧燃料电池为动力的公交车即 将在北京试运行。质子交换膜燃料电池（PEMFC）常作为 电动汽车的动力源。该燃料电池以氢为燃料，空气为氧化 剂，铂做催化剂，导电离子是H+。下列对该燃料电池的描 述中正确的是( D )
回收再利用
天生我材必有用”，废旧电池中对人体有 害的重金属又是较为稀缺的工业原料。据环保 专家介绍，废旧电池中95%的物质均可以回 收，尤其是重金属回收价值很高。在废旧电池 中每回收1000克金属，就有82克的汞、88克 的镉。可以说，回收处理废旧电池不仅解决了 环境污染的问题，而且也实现了资源的回收再 利用。因此，对于废电池的最佳处理办法是再 生利用，提取其中的有用成分，将废物变为资 源。
减少污染 节约资源
废电池的危害
废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢 出来，进入土壤或水源，再通过农作物进入人 体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机 汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里， 人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细 胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发 疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。 镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的 肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨 骼变形。汽车废电池中含有酸和重金属铅泄漏 到自然界可引起土壤和水源污染，最终对人造 成危害。