第3节 化学能转化为电能--原电池
第 二 课 时 化学电源与金属的防护
二、化学电源
日常生活及高科技领域使用的各种电池,都是在原电池的原理上设计出来的。
1、实用电池应具有的特点是:
能产生稳定而具有较高电压的电流;安全、耐用且便于携带;能够适用于特殊用途;便于回收处理,不污染环境或对环境产生的影响较小。
2、常用原电池
(1)干电池
干电池即普通的锌锰电池,它是用锌制的圆筒形外壳作负极,位于中央的盖有铜帽的石墨棒作正极,圆筒内填充 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)。
电极反应:
负极:
正极: 。
(淀粉糊的作用:提高阴、阳离子在两个电极间的迁移速度)
电池总反应式为:
(2)蓄电池
①铅蓄电池
铅蓄电池是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,在正极板上附着一层棕褐色PbO2,负极板上是海绵状金属铅,两极均浸在密度为1.28g·cm-3、浓度为30%的硫酸溶液中,且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
负极:
正极:
电池总反应:
②银锌蓄电池
银锌蓄电池是形似"干电池"的充电电池,其负极为锌,正极为附着Ag2O的银,电解液为40%的KOH溶液。电极反应:
负极:
正极: -
电池总反应:
(3)微型锂电池
常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池,它是用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液是由四氯化铝锂 (LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。
电池的总反应式为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
这种电池容量大,电压稳定,能在-56.7~71.1℃温度范围内正常工作。
(4)氢氧燃料电池
氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。它的电极材料一般为惰性电极,但具有很强的催化活性,如铂电极、活性炭电极等。电解质溶液为40%的KOH溶液。电极反应为:
负极:
正极: