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高二化学化学电源1


2 化学电源

制作人:尹克平

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。

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。

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 为了纪念他的贡献,人们把电 它们连接起来,刹时,他感到满嘴的酸味儿。 接着,他将银币和锡片交换了位置,当助手将 压的计量单位叫做伏特,简称伏, 金属导线接通的一瞬间,伏特感到满嘴的咸味。 符号V。比如我们手电筒里的电池的 这些实验证明,两种金属在一定的条件下就能 电压是 1.5伏特,我们家里的电灯的 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 220伏特。 伏特经过反复实验,终于发明了被后人称做 “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

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。

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 (A· h)/kg ,(A· 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。

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

? 碱性锌锰干电池:活性物质为KOH和淀粉糊作电解 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

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 + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 放电
充电 充电时电极反应式与放电时电极反应式相

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
? 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

练习
铅蓄电池的总反应式为: 例1、实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐 水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如 Pb + PbO + 2H2 SO4=2PbSO4+2H2O。电解 2? Pb ? SO4 ? PbSO4 ? 2e 下反应: NaCl饱和溶液时,电路上有 2 mol电子通 ? 2? PbO2 ? 4H ? SO4 ? 2e ? PbSO4 ? 2H 2 O 过时消耗 负极: 2 mol的H2SO4,此时在阳极应产 ; 生 1 mol Cl2。若要制得0.050mol Cl2,需消 正极: 耗H2SO4为0.10 mol。 今若制得Cl2 0.050mol,这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量至少是: A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20mol

练习
放电时该装置作为原电池,氢元素由0价 例2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池, 升高为+1价,H2是负极,H原子失电子变 它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢 +离子,负极周围溶液的pH不断减小。 1 成 H 镍电池的总反应式是 H 2 ? NiO(OH) Ni(OH) 2 2 镍元素由 +3价降低为+2价,镍元素被还原。 因此A、B不正确,D正确。充电时该装置 作为电解池,氢元素由+1价降低为0价, 根据此反应式判断,下列叙述中正确的是: 氢元素被还原。C正确 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

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原本如群星璀璨的蓝色眼睛不太友好的瞪了韩哲轩一眼,“还有,别叫我小黑!”“知道了!百蝶要是有你一半的忠诚就好了……”韩哲轩 突然问道,“小……我是说……茉莉,你有木有跳槽的兴趣啊?包吃包住,定期……”“没有。”茉莉快步走开了。“唉~这也太忠心了点 吧?”韩哲轩摇了摇头,很不甘心的感觉。(古风一言)伤弦笙,怜旧盟,碎语遥寄烟花冷。第030章 歌伎柳茗“看来慕容凌娢是真的忘记百 蝶之前和她见过了。”韩哲轩见茉莉停下了脚步,狡诈的一笑,继续说道,“你不准备告诉她吗?”“不了,主人没让我那么做。”茉莉原 本如群星璀璨的蓝色眼睛不太友好的瞪了韩哲轩一眼,“还有,别叫我小黑!”“知道了!百蝶要是有你一半的忠诚就好了……”韩哲轩突 然问道,“茉莉,你有木有跳槽的兴趣啊?包吃包住,定期……”“没有。”茉莉快步走开了。“唉~这也太忠心了点吧?”韩哲轩摇了摇 头,很不甘心的感觉。……慕容凌娢推开了清荷间的门,首先传来的就是一阵噼里啪啦摔碎东西的声音。慕容凌娢刚想探头往里面仔细看, 却听到一声暴怒的吼声。“你……我让你进来了吗?”“对不起,我重新来……”慕容凌娢说着毫不犹豫的推出去关上了门。自己都在佩服 自己的机智。“呼~”站在门外喘了一口气,整理了一下表情,慕容凌娢又带着她那标准的笑容敲了敲门。门被一个怀抱琵琶的女子打开了, 等慕容凌娢进门后,她就出去了。好奇怪啊……客人还在这里,怎么说走就走,不怕被百蝶惩罚吗?慕容凌娢朝她的背影望了望,那女子几 乎是夺门而出跑走的,那样子就好像在逃脱一个极其危险的地方。再向屋内看去,慕容凌娢立刻傻眼了,说好的这不是青楼,只卖艺卖酒, 不买身啊!怎么会有这么多花枝招展的姑娘衣着暴露的坐在一旁陪酒。虽然手里都拿着乐器,像是普通的陪酒,可是……场面这么香 艳, 很容易失控啊。太容易让人想歪了。慕容凌娢咽了口吐沫,把酒壶放下,刚想溜之大吉,却被人一把拽住了。“哟,怎么叫这么一个小丫头 来送酒啊,一点意思都没有……”拉住慕容凌娢是一个四五十岁的大叔,满嘴的酒气,让慕容凌娢恶心的想吐,最可恶的是他的手居然还还 想在慕容凌娢身上乱摸。看到这个举动,慕容凌娢立刻恼怒了。摸什么摸?我就不信你能摸到什么……“猥琐大叔”这个词用在你身上实在 是太贴切不过了。慕容凌娢用力挣扎了几下,居然没能挣脱,反而被他拽的更紧了。她向那群歌伎投去求助的目光,根本没有反应。她们都 装作没看见的样子,俯首低眉等待差遣。“你这小东西居然这么不老实……还敢反抗,知道爷是谁吗?”猥琐大叔粗暴的把慕容凌娢撒开了, 慕容凌娢跪在一旁低头不语。来到古代,保命的最

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