第二节 化学电源
一、 电池分类及工作原理
1、 化学电池定义:是指能将化学能转变为电能的装置。
2、 电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池。
3、 化学电池的分类:一次电池 、二次电池、燃料电池。
4、 一次电池:
常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等.
5、 二次电池:放电后可以再充电使活性物质再获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
电极反应:铅蓄电池
放电:负极(铅): Pb+SO42- =PbSO4↓
正极(氧化铅):PbO2+4H++2e-=PbSO4↓+2H2O
充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+
阳极:PbSO4+2e-=Pb+SO4-
两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4↓+2H2O
6、 燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。
电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。
当电解质溶液呈酸性时:
负极:2H2-4e =4H+ 正极:O2+4 e +4H+ =2H2O
当电解质溶液呈碱性时:
负极:2H2+4OH-4e=4H2O 正极:O2+2H2O+4 e=4OH
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为:
负极:CH4+10OH--8e-= +7H2O;
正极:4H2O+2º2+8e-=8OH-。
电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【习题一】
(2016•宜春校级一模)如图是日常生活中电动自行车的主要部件铅蓄电池结构示意图.有关说法不正确的是( )
A.铅蓄电池属于二次电池
B.实际使用过程中可以无限次充放电
C.使用过程中负极发生氧化反应
D.铅蓄电池体积大有污染还不是最理想的电池
【考点】常见化学电源的种类及其工作原理.