酸性锌锰干电池
锌锰干电池
酸性锌锰干电池-结构
• 负极经汞齐化处理，使表面性质更为均匀， 以减少锌的腐蚀，提高电池的储藏性能
酸性锌锰干电池-电池反应
• • • • • • 正极： 2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ 负极： Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H+2eˉ 总反应： 2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH 3)2Cl2
•
我国的锌锰碱性干电池中 汞含量达1%至5%，中性干 电池为0．025%，已严重超 标，全国每年用于生产干电 池的汞仅一次性污染含量每 年达100t汞之多。数字巨大， 污染惊人。
废旧电池要回收
• 防止环境污染。如果多 数产品在使用后被丢弃， 那么资源将丌断减少， 垃圾则相应增加。 • 废旧电池中的有色金属 是宝贵的自然资源，处 理100t废旧电池能获得 25t锌，5t锰，17t钢皮。 这样废旧电池回收以后， 使废旧电池的回收及处 理更能符合国家城市生 活垃圾处理原则，以及 污染防治技术政策。
锌锰干电池
•
化学电池分不可充电（一次 性电池）与可充电（二次性电池） 两种，锌锰干电池是一次性电池中 使用历史最长、产量最大、价格最 低的品种，使用最为普遍。
碱性电池反应
分类
• 锌锰干电池属于一次电池，使用一次后就被废弃， 区别于在充电后又能反复使用，使用周期较长的可 冲式电池。 • 锌锰干电池根据电解质酸碱性质可分为以下两类： • 1： 19世纪60年代法国的勒克兰谢（Leclanche） 发明的酸性锌锰干电池，又称为勒克兰谢电池戒炭 锌干电池 • 2：1882年研制成功，1912年开发，1949年投产问 世的碱性锌锰干电池
酸性锌锰干电池优点
铅蓄电池
放电时P__bO__2 电极发生还原反应
_铅___电极发生氧化反应 负极: Pb -2e- +SO42- → PbSO4
正极: PbO2 +4H++SO42-+2e- → PbSO4 +2H2O
电池反应为: Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4&,价格便宜.
存在的问题: 会发生自放电使电压下降,缩短存放时间.
[思考与分享] 锌锰干电池即使不用，放置过久，也会失效（作 为电解质的糊状氯化铵显酸性），为了充分有效 地利用锌锰干电池，在购买、保存和使用方面你 有何经验与建议？请思考后与大家分享。
如何改进酸性锌锰干电池?
铅蓄电池
想一想
铅蓄电池是一种二次电池,可多次充放电 优点：性能优良，价格便宜，可多次充放电
主要缺点：单位重量电极材料释放的电能小
铅蓄电池
锂电池
[经验分享]：
对于如何合理使用 充电电池，你都有 哪些经验可以和大 家分享呢？
想一想、填一填
可充电电池也称为二__次__电池， 可以反复__放___电和__充___电， 是电池发展的一个重要方向。
[小组讨论与交流]
在你的生活与学习中，或你了解的范围 里，还有哪些需要使用电池的产品或器 具？各使用什么样的电池？
化学电源是能够实际应用的原电池
二、 发展中的化学电源
化学电源的分类:
锌锰干电池 银锌纽扣电池
铅酸电池
锂离子电池 氢氧燃料电池
其它燃料电池
酸性锌锰干电池是最早进入市场的实用 电池这种电池的结构如图2-11所示
放电时将_化__学__能转化为_电__能, 是一个__原__电_池__装置. 充电时将_电__能转化为_化__学__能.
2022化学规范练17原电池化学电源含解析
原电池化学电源（时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
每小题只有一个选项符合题目要求）1.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示,其中NH3被氧化为常见无毒物质。
下列说法错误的是()。
A。
溶液中OH—向电极a移动B。
电极b上发生还原反应C.负极的电极反应式为2NH3+6OH—-6e-N2+6H2OD。
理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为3∶4解析：电极a上NH3发生氧化反应生成N2,则电极a为负极，电极b为正极,原电池中,阴离子向负极移动,故A项正确；电极b 为正极，正极上发生还原反应，B项正确;负极上NH3失电子生成N2和H2O,电极反应式为2NH3+6OH——6e-N2+6H2O，C项正确；由电池反应4NH3+3O22N2+6H2O可知，理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3,D项错误。
2。
人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料.科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示的人工光合系统,成功地实现了以CO2与H2O合成CH4,下列说法错误的是（).A.GaN表面发生氧化反应,有O2产生B.相同条件下，生成的O2和CH4体积比为2∶1C.产生22。
4 L O2时,电解液中H+从右向左迁移4 gD。
Cu表面的电极反应式为CO2+8H++8e-CH4+2H2O解析：根据题给装置图中电子的流向可确定GaN电极为负极,发生反应：4H2O—8e-8H++2O2↑,GaN表面发生氧化反应,A项正确;Cu电极的电极反应式为CO2+8H++8e—CH4+2H2O，根据得失电子守恒知，相同条件下生成O2和CH4的体积比为2∶1，B、D项正确；没有给出气体所处的状态,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，且电解液中H+从左向右迁移，C项错误.3.科学家最新开发的一种新原理二次电池的能量密度是现行锂电池的7倍,该电池结构如图所示,下列有关说法正确的是（）。
课时6.2.2 化学电源-高一化学必修第二册(新教材人教版)
化学电源【学习目标】1、知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点、组成和工作原理2、会正确书写燃料电池的电极反应【主干知识梳理】一、常见的化学电源1、化学电源的概念：将化学能转化为电能的装置2、化学电源的分类：一次电池、二次电池、燃料电池(1)一次电池：一次电池的特点是活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗一定程度后，就不能再重复使用。
即：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。
常见的一次电池有锌锰干电池、锌银电池①酸性锌锰干电池结构酸性锌锰干电池是以锌筒为负极，石墨棒为正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电解质电极反应负极Zn－2e－===Zn2＋正极2MnO2＋2NH＋4＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O总反应Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O缺陷酸性锌锰干电池即使不用，放置过久，锌筒也会因酸性的NH4Cl溶液腐蚀，造成漏液而失效，还会导致电器设备的腐蚀改进措施a.在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池b.将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰电池②碱性锌锰干电池结构碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液电极反应负极Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－总反应Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2特点比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电③锌银电池电极反应负极Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－总反应Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag特点比能量大、电压稳定、储存时间长(2)二次电池：充电电池又称二次电池。
充电电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又可以逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时期内循环进行。
高考化学专题复习—锰及其化合物
高考化学专题复习—锰及其化合物1. 下列说法正确的是（ ）A.酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO 2，ZnCl 2和NH 4Cl 等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH ，该电池的正极反应式为MnO 2 ＋ e — ＋ H ＋ ＝ MnOOH ，电池反应的离子方程式为Zn ＋ 2MnO 2 ＋ 2H ＋ ＝ Zn 2＋ ＋ 2MnOOHB.某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以吸收ZnSO 4溶液的有机高聚物做固态电解质，其电池总反应为：MnO 2 + 12Zn +(1+6x )H 2O+16ZnSO 4 MnOOH +16ZnSO 4[Zn(OH)2]3·xH 2O 放电时，电池的正极反应为：MnO 2 + e − + H + = MnOOH[C.实验室制取氯气可以使用启普发生器，反应原理可以用下面的离子方程式表示：MnO 2 + 4H + + 2Cl - =======△Mn 2+ + Cl 2↑ + 2H2O D.工业上以软锰矿为原料,利用烟道气中的SO 2，加入稀硫酸进行酸浸，制备MnSO 4•H 2O ，反应的离子方程式为：MnO 2 + SO 2 +2H + = Mn 2+ + SO 2－4 + H 2O【答案】A【解析】A 项，酸性西蒙干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，锌是活泼金属，为负极，电解质显酸性，因此负极反应式为 Zn – 2e - = Zn 2+，中间碳棒为正极，其中MnO 2得电子转化为MnOOH ，A 项正确B项，原电池正极发生还原反应，根据放电时的总反应式，放电时MnO2得电子发生还原反应，所以电池的正极反应为：MnO2 + e−+ H2O = MnOOH + OH-，故B错误；C项，制取氯气的原理正确，但是不能使用启普发生器，使用启普发生器必须满足下列要求：块状或者颗粒状固体与液体反应，不能加热，也不能释放出的大量的热，并且生成物中不能有沉淀产生。
第二章 锌锰电池
代汞缓蚀剂的要求
能有效地抑制锌的腐蚀
耐碱性电解液的腐蚀 对锌粉电极无不良影响
(Al? Ni?)
有害元素或杂质含量低 材料成本增加不明显
(Au?Pt?)
在锌电极中加入代汞金属元素 的方法（合金化）
直接在高纯锌中添加代汞元素，通
过共熔制造锌合金粉 把代汞金属(和化合物)添加在电解 质溶液中，通过置换反应使微量代 汞金属元素沉积在金属锌粉的表面， 从而改变锌电极的表面性能
三、有机缓蚀剂
有机缓蚀剂一般为非离子型表面活
性剂(共价型，C、H、N、O、S等， 一般不含金属。) 分子一端是极性基团，另一端为非 极性基团 连接两个基团的一般有-NH-，-S-， -COO-，-CON-，-SON-等
有机缓蚀剂的种类
聚乙二醇衍生物 芳烃衍生物
聚乙烯氧化物
胺类及肟类
亚乙基二醇类
碱性锌锰电池
按外形 分类
中性和 酸性锌 锰电池
碱性锌 锰电池
筒式 迭层式 薄层纸式 筒式
扣式
扁平式
2.1.1 勒克朗谢电池
( ) Zn NH 4 Cl, ZnCl 2 MnO 2 C( )
正极活性物质用天然MnO2(70~75%)
负极活性物质用Zn筒
隔膜为淀粉糨糊隔离层(糊状物)
锌电 极分 类
2.2.1 锌电极类型
锌筒
片状锌 锌合金粉
汞齐锌粉
无汞齐锌粉
无铅 锌粉
有铅 锌粉
几种电池中的锌电极 (1) 勒克朗谢电池中的锌电极
典型的电解液为4.96M
ZnCl2。 电池在放电和储存过程中，会发生析 氢反应，氢离子浓度降低，pH值不断 升高，在pH为5.1-5.8时，锌以离子进 入溶液，在5.8-7.9范围时，锌表面产 生不溶性ZnCl2.2NH3晶体，在大于7.9 时， ZnCl2.2NH3晶体会溶解产生 Zn(NH3)42+。
第二章 锌锰干电池
21
2. 锌锰干电池的工作原理
二氧化锰阴极还原的控制步骤：
研究表明，在 MnO2 的阴极还原过程中国，初级过程 MnOOH 的生成反应即电化学反应的速度是较快的，而二次过程 M OOH 的转移速度相对是比较慢的，因此， MnOOH 的转移速度相对是比较慢的 因此 MnOOH M OOH 转移步骤 即次级过程是整个 MnO2 阴极还原的控制步骤。 在不同 pH H 的介质中水锰石的转移方式不同，因此相应的控 的介质中水锰石的转移方式不同 因此相应的控 制步骤也有所不同。在酸性溶液中水锰石的歧化反应是 MnO2 阴 极还原的控制步骤，在碱性溶液中质子的固相扩散过程是 MnO2 阴极还原的控制步骤，在中性水溶液中水锰石的歧化反应和质子 的固相扩散过程共同构成了 MnO2 阴极还原的控制步骤。
MnO
2
RT ln( M OH ) F
(2 3)
11
由该式可知，电池放电时，正极附近溶液中PH值增加，会导致 二氧化锰电极电位的下降。但是若对实验结果，图（ 2－1）进行分 析可知：利用（2－3）式进行计算，因PH值上升而引起的正极电位 的下降值还不到二氧化锰电极电位的总值的1/3。故可以说电解液PH 值的变化还不是引起二氧化锰电极电势下降的主要因素。进一步的研 究表明 电化学极化和电阻极化亦不是主要因素 而是产生了特殊的 究表明，电化学极化和电阻极化亦不是主要因素。而是产生了特殊的 二氧化锰放电机理—固相浓差极化（也叫电子-质子机理）。
22
2. 锌锰干电池的工作原理
二. 负极的工作原理 干电池的电解质 PH=5。锌极开始放电时的电极反应为：
Zn 2e Zn
12
2. 锌锰干电池的工作原理
双电层的形成
废旧酸性锌锰干电池的回收和碳酸锰的制备
废旧酸性锌锰干电池的回收和碳酸锰的制备——过氧化氢法一、前言①MnCO3摩尔质量 114.95 玫瑰色三角晶系菱面体或无定形亮白棕色粉末。
相对密度3.125。
几乎不溶于水，微溶于含二氧化碳的水中。
溶于稀无机酸，微溶于普通有机酸中，不溶于醇和液氨。
在干燥空气中稳定。
潮湿时易氧化，形成三氧化二锰而逐渐变为棕黑色。
受热时分解放出CO2，与水共沸时即水解。
在沸腾的氢氧化钾中，生成氢氧化锰。
②MnO2二氧化锰分子量86.94（自然界以软锰矿形式存在）物理性状：黑色无定形粉末，或黑色斜方晶体。
溶解性：难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸，溶于浓盐酸而产生氯气。
③锌锰干电池锌锰干电池由金属锌片挤压成圆筒形,作为电池的负极兼容器。
天然锰矿（主要是二氧化锰）与乙炔黑、石墨、固体氯化铵按一定比例混合,加适当的电解液压制成电芯(或称炭包)。
炭包周围包上棉纸并在其中插入炭棒,同时炭棒头上戴上铜帽,构成电池的正极。
用氯化铵、氯化锌的水溶液作为电解质,并加入淀粉,通过加温糊化、凝固,达到不流动的目的。
电池底部内放有绝缘垫,上部有纸垫和塑料盖,锌筒外部裹一张蜡纸或沥青纸,并在最外面包以纸壳或铁壳商标。
电池的组成含量取决于其品牌和种类，通常锌锰电池的组成成分中炭包和锌壳约占总质量的四分之三。
④碳酸锰制备方法：工业上：方法一：将软锰矿煅烧成氧化锰，酸化后加入过量碳酸氢铵即可制得碳酸锰。
方法二：以菱锰矿为原料，采用无机酸浸取，获取相应的锰盐溶液，锰盐与碳酸盐沉淀剂再进行复分解反应制得碳酸锰。
方法三：向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。
方法四：用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。
本实验中，以干电池中的二氧化锰为原料制备碳酸锰。
实验室制备方法：方法一：在酸浸、过滤后得到的酸浸渣中加入理论量的110%的H2SO4 ,于充分搅拌下，采用逐步法加入理论量120%的还原剂FeS，使酸浸渣中难溶于酸的猛还原浸出。
反应4h后过滤，与所得滤液中加入MnO2 使溶液中的二价铁氧化为三价铁，加入氨水除去杂质铁。
福建省2020届高三化学综合实验题——中和滴定及氧化还原滴定
福建省2020届高三化学综合实验题——中和滴定及氧化还原反应滴定1.锌锰干电池是最早使用的化学电池，酸性锌锰干电池以锌筒为负极，正极材料是MnO2粉、ZnCl2及碳黑组成的糊状混合物，中间插入一根碳棒，正极和负极之间有一层用NH4Cl和ZnCl2溶液浸透了的隔离纸。
已知：电池总反应为：2MnO2（s）+Zn（s）+2NH4+（aq）=2MnO（OH）（s）+[Zn（NH3）]2+（aq）。
2工作时正极上会发生反应：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑。
请回答下列问题：（1）电池的负极反应式为______。
（2）对干电池不能进行加热或充电，否则会______。
（3）废电池糊状填充物经溶解、过滤，得到无色滤液和黑色滤渣。
某课外活动小组对该滤液和滤渣进行了探究。
已知：滤液的成份是氯化锌和氯化铵；Zn（OH）2是两性氢氧化物。
I．取少量滤液于试管中，滴入适量NaOH溶液产生白色沉淀至沉淀刚开始溶解，微热，生成无色刺激性气体，检验该气体的方法是______。
II．从黑色滤渣分离出二氧化锰，探究其在用H2O2制备O2过程中的作用。
实验装置如图所示，将等量的H2O2溶液加入烧瓶中，分别进行2次实验（气体体积在相同条件下测定）。
为了准确读取量气管读数，冷却至室温读数时视线应与左管凹液面最低处相平，还应注意______，实验1中MnO2的作用是催化剂，则实验2中反应的离子方程式为______。
（4）用废电池的锌皮制作ZnSO4•7H2O（含少量金属铁），其流程如图：试剂A是______（填化学式），操作①包括______、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，其过程中所需的仪器有酒精灯、玻璃棒、漏斗和下列仪器中的______（填字母）。
（铁架台及夹持仪器略）A．坩埚B．烧杯C．圆底烧瓶（5）ZnSO4•7H2O晶体溶解于饱和Na2CO3溶液中，得到6.46g的碱式碳酸锌[Zn x （CO3）y（OH）z]，为了测定其组成，充分加热分解，产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰，质量分别增重了0.72g和0.88g，则该碱式碳酸锌的化学式______。
为何不能直接连接电池的正负极
为何不能直接连接电池的正负极作者：尤小蓉来源：《新课程·中学》2017年第08期摘要：以酸性锌锰干电池为例介绍了实用电池的放电原理及实用电池能较长期使用和存放的原理，并在此基础上说明了直接连接电池的正负极烧坏电池的原理：在短路状态下，电池反应和化学反应同时发生，快速消耗完了电池反应物。
就电池短路烧坏电池的问题给出了初高中不同学段的教学建议。
关键词：电池短路；放电原理；烧坏电池；教学建议一、问题的提出人教版义务教育教科书九年级《物理》[1]中有如下图一。
该图一上还配有这样一句警示语：“不能把电池的两端用导线直接连在一起！”面对图一及图一上的警示语，常有学生提出这样的疑问：为什么不能把电池的正负极用导线直接连在一起？这本是一个初中物理教学的问题，但初中物理老师一般难以透彻地解答该问题，所以该问题被部分学生带到高中物理和化学学习中了。
初中物理老师对此问题的回答一般是：用导线直接连接电池的正负极会烧坏电池。
爱动脑筋的学生常常不满足于该答案，他们会进一步追问：用导线直接连接电池的正负极为什么会烧坏电池？电池是怎样被烧坏的？为了准确回答这些追问，笔者特参考有关文献[2][3]，联系实用电池的工作原理对电池的正负极不能直接用导线相连的问题解析如下。
二、实用电池的工作原理在现代生产和生活中，实用电池的种类和型号很多，这些实用电池的工作原理均大致相似。
在此，笔者特以最早使用、至今仍普遍使用的酸性锌锰干电池为例谈谈实用电池的放电原理及实用电池能较长期使用和存放的原理。
1.酸性锌锰干电池的放电原理酸性锌锰干电池的构造示意图如图二所示。
2.酸性锌锰干电池能较长期使用和存放的原理我们都知道，用于讲解原电池原理的教学用铜锌原电池是没有实用价值的。
教学用原电池的电极是直接浸泡在电解质溶液中的，这种原电池既难以控制电池反应，又不便于携带；所以这种教学用的原电池没有实用价值，只能临时用于演示说明原电池的基本原理。
干电池为什么具有较大的实用价值呢？干电池的实用价值主要体现在干电池携带方便、能较长期使用和较长期存放，干电池能较长期地使用和较长期地存放主要取决于干电池的结构特点。
2021-2022年高三化学二轮复习 作业卷 原电池 电解池1(含解析)
2021年高三化学二轮复习作业卷原电池电解池1（含解析）可能用到的相对原子质量：H~1 O~16 S~32 N~14 Cl~35.5 C~12 Na~23 Al~27 K~39 He~4 P~31 Cu~64 Ba~137 Ca~40 Cu~64 Mg~24一、选择题（本大题共15小题。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是（）A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．电池工作时，CO32－向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－2.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A、铜电极上发生氧化反应B、电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C、电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D、阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡3.用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确．．．的是（）A．用石墨作阳极，铁作阴极B．阳极的电极反应式为：Cl－+ 2OH－－2e－= ClO－+ H2OC．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e－= H2↑ + 2OH－D．除去CN－的反应：2CN－+ 5ClO－+ 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl－+ H2O4.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O5.在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。
鲁科版高中化学必修2第二章第二节课时2化学电池
Pb + PbO2 + 2H2SO4＝＝2PbSO4 + 2H2O
放电
充电
负极 正极
氧化反应 还原反应
Pb+ PbO2+ 2H2SO4
2PbSO4 + 2H2O
汽车蓄电池（铅蓄电池）充电时，应 该怎样将蓄电池与外接电源相连接？
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，H2是负极
C
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
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
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
2.锌锰干电池 酸性锌锰干电池用久后会出现变软 甚至液体渗出的现象，为什么？
请谈一谈干电池有哪些优缺点。
酸性锌锰干电池的电极反应式： 负极 Zn → Zn2＋ ＋2e— 正极 2NH4＋ ＋ 2e— → 2NH3 ＋H2
氧化反应 还原反应
碱性锌锰干电池的电极反应式
负极：Zn+2OH–→ZnO+H2O+ 2e正极： MnO2+2H2O + 2e- →Mn(OH)2+2OH– 电池反应： Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2
新版高中化学讲义：化学电池
一、一次电池(锌锰干电池)常见的锌锰干电池的构造如图所示。
其中，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。
在使用过程中，电子由锌筒(负极)流向石墨棒(正极)，锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。
这种电池放电之后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，属于一次电池。
总反应Zn + 2MnO 2 + 2NH 4+ === Zn 2+ + 2MnO(OH) + 2NH 3↑负极 Zn ﹣2e - === Zn 2+正极2MnO 2 + 2NH 4+ + 2e - === 2MnO(OH) + 2NH 3↑二、二次电池有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环，这种充电电池属于二次电池。
常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅酸蓄电池。
1. 铅酸蓄电池工作原理Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 42PbSO 4＋2H 2O第12讲 化学电池知识导航知识精讲4 4 2 4 4 22. 锂离子电池以钻酸锂-石墨锂电池为例：Li1-x CoO2 + Li x C6 LiCoO2 + 6CLi CoO + Li C=== LiCoO+ 6C【答案】LiC6﹣xe-=== 6C+ xLi+ Li1-x CoO2 + xLi+ + xe-=== LiCoO2三、燃料电池燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。
燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。
1．氢氧燃料电池【答案】2H2- 4e-=== 4H+2H2 +4OH-- 4e-=== 4H2OO2 + 4H+ +4e-=== 2H2O O2 +2H2O + 4e-=== 4OH-2．甲烷燃料电池【答案】CH4 + 2H2O - 8e-=== CO2 + 8H+ CH4 + 10OH--8e-===CO32-+ 7H2O2O2 +8H+ +8e-=== 4H2O 2O2 + 8e-+4H2O === 8OH-CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O CH4 + 2O2 + 2OH-===CO32-+ 3H2O经典例题题型一：化学电池的分类及特点【变1】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是A．镍镉电池B．锌锰电池C．铅蓄电池D．氢氧燃料电池【答案】D【详解】A．镍镉电池中含有镍镉重金属，对环境有污染，故A错误；B．锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故B错误；C．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故C错误；D．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故D正确；故选：D。
2024年北京高考化学试题+答案详解
2024年北京高考化学试题+答案详解（试题部分）一、单选题1．我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获⬚41Ca原子，实现了对同位素⬚41Ca的灵敏检测。
⬚41Ca的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是⬚14C的17倍，可应用于地球科学与考古学。
下列说法正确的是A．⬚41Ca的原子核内有21个中子B．⬚41Ca的半衰期长，说明⬚41Ca难以失去电子C．⬚41Ca衰变一半所需的时间小于⬚14C衰变一半所需的时间D．从Ca原子束流中直接俘获⬚41Ca原子的过程属于化学变化2．下列化学用语或图示表达不正确的是A．H2O2的电子式：B．CH4分子的球棍模型：C．Al3+的结构示意图：D．乙炔的结构式：H—C≡C—H3．酸性锌锰干电池的构造示意图如下。
关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是A．石墨作电池的负极材料B．电池工作时，NH4+向负极方向移动C．MnO2发生氧化反应D．锌筒发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+4．下列说法不正确的是A．葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反应是放热反应B．核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子C．由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基D．向饱和的NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析5．下列方程式与所给事实不相符的是A．海水提溴过程中，用氯气氧化苦卤得到溴单质：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-B．用绿矾(FeSO4⋅7H2O)将酸性工业废水中的Cr2O72-转化为Cr3+:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O C．用5% Na2SO4溶液能有效除去误食的Ba2+:SO42-+Ba2+=BaSO4↓D．用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3：Ca2++CO32-=CaCO3↓6．下列实验的对应操作中，不合理的是A．用HCl标准溶液滴定C．从提纯后的NaCl D．配制一定物质的量浓度的A．A B．B C．C D．D7．硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
中考题原创：锌锰干电池方便经济
（1）锌锰电池所使用的下列材料中，属于金属材料是___，属于合成材料的是___（填序号）。
A铜帽B碳棒C锌筒D密封塑料
（2）废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈，其主要成分为Cu2（OH）2CO3，化学式表明铜生锈除了水和氧气外，还必须有___参与。
中考题原创：锌锰干电池方便经济
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．电池污染日益受到人们的关注，科技人员相继发明了一些环保电池，你认为下列属于环保电池的是（ ）
A．太阳能电池B．镍汞电池C．锌锰干电池D．铅酸电池
二、填空题
5．酸性锌锰干电池的外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，回收处理该废电池可以得到多种化工原料。请回答：
（1）废电池填充物加水处理后，过滤，滤渣的主要成分是二氧化锰和_______；滤液中主要的阴离子是_______；
（2）欲从滤渣中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是_______，其原理是_______。
（3）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH，该反应中锰元素的化合价由+4变为______。
（4）利用废旧电池铜帽（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：
已知：2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
三、流程题
8．某兴趣小组回收废旧锌锰电池制备皓矾晶体（ZnSO4·xH2O）。
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。
酸性锌锰干电池
酸性锌锰干电池锌-锰电池又称勒兰社（Leclanche）电池，是法国科学家勒兰社（Leclanche）于1868年发明的由锌（Zn）作负极，二氧化锰（MnO2）为正极，电解质溶液采用中性氯化铵（NH4C1）、氧化锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。
按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极，并经汞齐化处理，使表面性质更为均匀，以减少锌的腐蚀，提高电池的储藏性能，正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。
正极材料中间插入一根碳棒，作为引出电流的导体。
在正极和负极之间有一层增强的隔离纸，该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液，金属锌的上部被密封。
这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢（Leclanche）发明的，故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池，可表示为：（－）Zn｜NH4Cl（20％）ZnCl２｜MnO２，C（＋），电池中的反应如下：正极为阴极，锰由四价还原为三价2MnO２＋2H２O＋2ｅ－→2MnO(OH)＋2OH－负极为阳极，锌氧化为二价锌离子：Zn＋2NH4Cl--→Zn(NH3)2Cl2＋2H+＋2e-总的电池反应为：2MnO２＋Zn＋2NH4Cl--→2MnO(OH)＋Zn(NH3)２Cl２实践经验表明，该电池的电流-电压特性和二氧化锰的来源有关，也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。
目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl，充分说明Zn2+与Cl-配合［ZnCl2］2－，而不必有NH4+存在，放电前pH=5，放电后pH上升到pH＝7为中性。
该电池的特点：（1）开路电压为1．55Ｖ～1．70Ｖ；（2）原材料丰富，价格低廉；（3）型号多样1号～5号；（4）携带方便，适用于间歇式放电场合。
2.2化学反与能量转化教学设计+2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
化学科电子教案授课教师：课题 2.2化学反应与能量转化课时第1课时授课班级高一授课时间教学目标变化观念与平衡思想：通过生产、生活、实验中的实例，了解化学能与热能的相互转化，建立吸热反应、放热反应的概念，从能量变化的视角发展对化学反应的认识。
科学态度与社会责任：关注与化学有关的社会热点问题，认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性，增强节约能源及环境保护等意识，逐步形成可持续发展的思想。
宏观辨识与微观探析：通过认识化学反应中能量变化的实质，进一步深化对化学反应的微观认识。
教学重点化学键与化学反应能量的关系。
吸热反应和放热反应。
教学难点化学反应能量变化的本质课前准备课件与实验用品教学方法引导观察发现，分析归纳教学过程一、知识回顾1.化学变化中除有新物质生成外，常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。
2.化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。
化学键断裂和形成伴随着能量的变化。
旧化学键的断裂需要吸收能量新化学键的形成会释放能量。
二、导语自然界的水是从高往低处流，如果从低处往高处流，需要什么呢？冬天你如何取暖？热量从哪儿来？物理变化获得还是化学变化获得呢？利用化学变化能干什么呢？三、讲授新课展示课件：人们利用化学反应可以干什么？活动一：认真研读课件中图片，思考问题：什么是化学变化？化学变化能给人类提供新物质，是否能给人类提供能量？活动二：看看下图，与同伴交流下，化学反应可以干什么？解释：一方面，用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化，人们利用这些化学反应获取能量；另一方面，用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。
板书：利用化学反应：课堂记录一是制取物质二是利用反应中的能量展示课件：“联想质疑”相关图片活动三：在以下两个你熟悉的化学反应中，除了物质的变化外是否还有能量的变化？如果有，是什么样的能量变化？思考1.如何理解化学能？2.木炭在空气中燃烧时，化学能会转化成哪些形式的能量？3.电解水的过程中，电能转化成哪些形式的能量？4.电解水的过程中，电能转化成化学能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
酸性锌锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社（Leclanche）电池，是法国科学家勒兰社（Leclanche）于1868年发明的由锌（Zn）作负极，二氧化锰（MnO2）为正极，电解质溶液采用中性氯化铵（NH4C1）、氧化锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。
按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极，并经汞齐化处理，使表面性质更为均匀，以减少锌的腐蚀，提高电池的储藏性能，正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。
正极材料中间插入一根碳棒，作为引出电流的导体。
在正极和负极之间有一层增强的隔离纸，该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液，金属锌的上部被密封。
这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢（Leclanche）发明的，故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池，可表示为：（－）Zn｜NH4Cl（20％）ZnCl２｜MnO２，C（＋）
尽管这种电池的历史悠久，但对它的电化学过程尚未完全了解，通常认为放电时，电池中的反应如下：正极为阴极，锰由四价还原为三价
2MnO２＋2H２O＋2ｅ－→2MnO(OH)＋2OH－
负极为阳极，锌氧化为二价锌离子：
Zn＋2NH4Cl--→Zn(NH3)2Cl2＋2H+＋2e-
总的电池反应为：
2MnO２＋Zn＋2NH4Cl--→2MnO(OH)＋Zn(NH3)２Cl２
实践经验表明，该电池的电流-电压特性和二氧化锰的来源有关，也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。
目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl，充分说明Zn2+与Cl-配合［ZnCl2］2－，而不必有NH4+存在，放电前pH=5，放电后pH上升到pH＝7为中性。
该电池的特点：（1）开路电压为1．55Ｖ～1．70Ｖ；（2）原材料丰富，价格低廉；（3）型号多样1号～5号；（4）携带方便，适用于间歇式放电场合。
缺点是：在使用过程中电压不断下降，不能提供稳定电压，且放电功率低，比能量小，低温性能差，在－20℃即不能工作。
在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。
实验和研究：干电池的解剖及其原理研究
1．观察干电池的内部构造：取1节废于电池（1号），剥去外层包装和封口上的火漆，用刀如右图或沿垂直方向剖开，观察内部构造。
干电池的外壳是金属锌，作负极，中心碳棒（石墨）是正极，碳律周围由一层纸质包裹的黑色物质，这是石墨粉和二氧化锰的混合物，纸质和锌壳之间填满了糊状白色电解液，其成分是氯化铵、氯化锌和淀粉糊。
2．糊状物的分离：收集糊状物（可能混有黑色物质）加一定量水（如糊状物50g，则加约40mL水），充分搅拌，煮沸2分钟，滤去黑色物质，收集滤液备用。
3．黑色物质的检验：取出碳棒周围的黑色物质，用水洗净（如果大部分黑色物质和糊状物混杂，则取操作2中滤纸上的黑色物质），晾干，用万用表测量其导电性，证明含有石墨粉。
把黑色物质放在铁制器皿中灼烧，石墨粉燃烧发出点点火星，将石墨粉烧尽后的余物再用万用表测量，已无导电性，这种剩余物质是二氧化锰。
请设计一个实验，证明二氧化锰的氧化性，有条件可进行操作。
4．干电池的模拟：利用废电池的锌壳、碳棒和操作2收集的滤液（再加少量氯化铵或稀盐酸），装配一个电池装置，并接上电流表或小电珠、发光二极管，观察电流的产生。
5．干电池原理的研究
干电池模拟装置产生电流的原理为：
Zn（－）失去电子：Zn－2e－→Zn2+（氧化反应）
C（＋）得到电子：2NH４+＋2e－→2NH３＋H２（还原反应）
实际干电池正极周围还有二氧化锰，它起什么作用呢？在模拟干电
池实验中可以看到，电流会迅速减小，这是由于碳棒上吸附一层氢气，
内电阻增加而使反应停止的缘故。
二氧化锰把正极上产生的H2氧化成
水，而本身则被还原为MnO(OH)。
显然没有二氧化锰的干电池是没有实用价值的。
另外，产生的NH3被糊状电解质中的Zn2+吸收为Zn(NH３)２Cl 。
因此，干电池工作时，负极的反应材料是锌，正极是二氧化锰，故２
而它的学名叫锌锰电池，输出电压为 1.5伏。
干电池中总反应可大体表
示为：Zn＋2MnO２＋2NH４Cl→2 MnO(OH)＋Zn(NH３)２Cl２。