常见化学电源
化学学案10 第二章化学反应与能量
第二节化学能与电能（第二课时）姓名：
【学习目标】
1、了解干电池、充电电池、燃料电池的工作原理。
2、能正确书写三类电池的电极反应及电池反应。
二、发展中的化学电源
(1)干电池（普通锌锰电池）
负极（Zn）：
正极（C）：2NH＋4＋2e－===2NH3↑＋H2↑
总反应：
特点：a：一次性电池，不可逆。
b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延长寿命。
(2)充电电池
充电电池又称二次电池，放电时进行氧化还原反应，将能转化为能。
充电时可以逆向进行反应，将能转化为能。
①铅蓄电池：最早使用的电池是铅蓄电池。
负极（Pb）：
正极（PbO2）：
总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
②镍铬电池：体积小，方便携带，使用寿命比铅蓄电池长。
负极：正极：电解质溶液：
③锂电池：质量小，污染小。
负极：
(3)燃料电池
燃料电池与干电池和蓄电池的主要区别：
反应物质不是贮存在电池内部，而是用外加设备不断提供燃料。
所以，燃料电池的正负极均不参加反应，一般都是或。
电解质溶液可以是，也可以是。
①氢氧燃料电池
酸性环境：负极：
正极：
总反应式：
碱性或中性环境：负极：
正极：
总反应式：
②甲烷燃料电池：以KOH 溶液为电解质溶液
负极：
正极：
总反应式：
【课后练习】
1．日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH 4Cl 和ZnCl 2作电解质(其中加入MnO 2吸收H 2)，电极反应式可简化为：
Zn －2e －===Zn 2＋，2NH ＋4＋2e －===2NH 3↑＋H 2↑(NH 3与Zn 2＋能生成一种稳定的物质)。
根据上述判断，下列结论正确的是( )
A ．Zn 为正极，碳为负极
B ．Zn 为负极，碳为正极
C ．工作时，电子由碳极经过外电路流向Zn 极
D ．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器
2．汽车的启动电源常用铅蓄电池。
其结构如下图所示，放电时的电池反应如下：
PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O
根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A ．PbO 2是电池的负极
B ．Pb 是负极
C ．PbO 2得电子，被氧化
D ．电池放电时，溶液酸性增强
3．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，
a 、
b 均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A ．a 极是负极，该电极上发生氧化反应
B ．b 极反应是O 2＋4OH －－4e －===2H 2O
C ．总反应方程式为2H 2＋O 2===2H 2O
D ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
4．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( )
A ．2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑
B ．2H 2＋O 2=====点燃
2H 2O
C ．Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2↓＋2NH 3↑
D ．CH 4＋2O 2=====点燃CO 2＋2H 2O
5．关于化学电源的叙述，错误的是( )
A ．最早使用的化学电池是锌锰电池
B ．在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应
C ．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵
D ．燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源
6．可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是( )
A ．以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解质溶液，正极反应都为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －
B ．以NaOH 溶液为电解质溶液时，负极反应为：Al ＋3OH －－3e －===Al(OH)3↓
C ．以NaOH 溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH 保持不变
D ．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
7．将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，如图所示，该装置在工作时，下列叙述正确的是()
A．镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2＋
B．铝是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成
C．该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流
D．该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜不必处理
8．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4
正极：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O
今欲制得Cl2 0.050 mol，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．0.20 mol 9．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确
．．．的是()
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂
全部储藏在电池内的新型发电装置
10．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是() A．Ag B．Zn(OH)2C．Ag2O D．Zn
１１．已知蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解他的作用。铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示：
Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
据此判断下列叙述中正确的是()
A．放电时铅蓄电池负极的电极反应为：PbO2＋4H＋＋SO42－十2e＝PbSO4＋2H2O
B．充电时铅蓄电池阴极的电极反应为；PbSO4＋2e＝Pb2＋＋SO42－
C．用铅蓄电池来电解CuSO4溶液，要生成1．6g Cu，电池内部要消耗0．05mol H2SO4 D．铅蓄电池充电时，若要使3．03kgPbSO4转变为Pb和PbO2，需通过20mol电子
１２．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
电池的总反应式是1
2
H NiO(OH)
2
Ni(OH)
2
。根据此反应式判断，下列叙述中正
确的是：（）
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
D．电池放电时，H2是负极
原电池的电极反应式练习完成下列原电池的电极反应式和电池总反应式
1、锌-铜H2SO4原电池
负极：
正极：
总反应式：
2、总反应式：Fe+2FeCl3=3Fe Cl2
负极：
正极：
3、锌锰干电池
负极：
正极：
总反应式：Zn+2MnO2+2NH4+= Zn2++Mn2O3+2NH3 +H2O 4、铅蓄电池（酸性电池）
负极：
正极：
总反应式：
５、氢氧燃料电池（38%KOH溶液）
负极：
正极：
总反应式：
６、氢氧燃料电池（98%H3PO4溶液）
负极：
正极：
总反应式：
７、甲烷燃料电池（碱性电池）
负极：
正极：
总反应式：
化学电源教案
化学电源 一、促进观念建构的教学分析 1.教材及课标相关内容分析 前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用；通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理；了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染，增强环保意识。 2.学生分析： 前的第一课时学习了：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。 3.我的思考： 通过视频、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，增强学生的创新精神；然后依次的分析，各种化学电源的原理，电池的缺陷，既增强了学生的分析，综合，应变能力，同时又促进了对原电池原理的进一步理解。 二、体现观念建构的教学目标 1.知识与技能： 了解一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用；会判断电池的优劣。 2.过程与方法： 本设计以开放式教学为指导思想，辅助以视频、讨论、归纳等手段，让学生在不断解决问题的过程中，建构理论知识，增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。 3.情感态度价值观： 认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位；了解环境保护在生产生活中的重要作用。培养学生的自主学习能力，信息搜集处理能力及团队合作精神。 三、教学重、难点及处理策略 一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用是教学重点，化学电池的反应原理是教学难点。本节课主要通过学生参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料，视频展示、课堂讨论交流以及联系前面所学知识，将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结，让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。 四、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图 教师活动学生活动
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结 装置特点：化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极； 形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触） 电 负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。 池 基本概念： 正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。 原 电极反应方程式：电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 1．下列变化中，属于原电池反应的是( ) A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D ．铁与稀H 2SO 4反应时，加入少量CuSO 4溶液时，可使反应加速 2．100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是( ) A ．加入适量的6 mol/L 的盐酸 B ．加入数滴氯化铜溶液 C ．加入适量的蒸馏水 D ．加入适量的氯化钠溶液 3．称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH ＝3的盐酸，乙加入50 mL pH ＝3的醋酸，丙加入50 mL pH ＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子
化学电源 优秀教案
化学电源 一、考点、热点回顾 1.了解电池的一般分类, 2.了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用 3.掌握几种典型化学电池的电极反应 重点：掌握几种典型电池的用途和特点。 难点：掌握几种典型化学电池的电极反应。 二、典型例题 【知识网络】 常见化学电源的原理及电极反应式的书写 1．一次电池(以碱性锌锰电池为例) 总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－。 2．二次电池 (1)铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)放电 2PbSO4(s)＋2H2O(l) 充电
(2)二次电池充电时的电极连接 3．燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 O2发生正极反应。 ②书写电极反应时，注意介质的参与反应。 【知识要点】 几种常见的电池（化学电源） 1、一次电池（干电池）放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。碱性锌锰电池构成：负极是锌，正极是MnO2，电解质是KOH 负极：Zn+2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 2、二次电池 ①铅蓄电池 放电电极反应： 负极：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)；
正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)+2e－＝PbSO4(s)+2H2O(l) 总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电电极反应： 阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)－2e－=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)； 阴极：PbSO4(s)+2e－=Pb(s)+SO42－(aq) 总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) (aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l) 总反应方程式：Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4 ②镍一镉碱性蓄电池 负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2； 正极：2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－ 总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2 O2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 3、燃料电池
高考常见的化学电源
高中常见的原电池电极反应式的书写 一次电池 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极： Fe–2e-==Fe2+ 正极： 2H++2e-==H2↑ 离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极： 2Fe–4e-==2Fe2+ 正极： O2+2H2O+4e-==4 OH 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：Zn–2e-==Zn2+ 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O 化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极： Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－ 化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH 7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－ 总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 9、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） 负极(Al)： 2Al + 8 OH–- 6e- ＝ 2AlO2–+4H2O 正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH– 化学方程式： 2Al + 2OH– + 2H2O ＝ 2AlO2–+ 3H2 10、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2） 负极：8Li －8e－＝8 Li + 正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ 化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S
人教版化学选修四《化学电源》同步练习及答案(最新整理)
第二节化学电源课时练习3 班级姓名学号 1．燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能．氢氧燃料电池的基本反应是： 1 X极：O2(g)＋H2O(l)＋2e－＝＝2OH－ 2 Y极：H2(g)＋2OH－＝＝2H2O(l)＋2e－ 下列判断正确的是（） A．X是正极 B．Y是正极 C．Y极发生还原反应 D．Y极发生氧化反应 2．阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2＋O2＝2H2O ，电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，则下列叙述中正确的是（） A．此电池能发生蓝色火焰 B．H2为正极，O2为负极 C．工作时，电解质溶液的PH不断减小 D．电极反应为负极：2H2＋4 OH――4e－＝4 H2O；正极：O2＋2 H2O＋4e－＝4 OH－ 3．物体中细胞膜内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成型的生物原电池，下列有关判断正确的是（） A.正极的电极反应可能是O2+ 4e－+ 2H2O→4OH－ B.负极的电极反应可能是O2+ 4e－+ 2H2O→4OH－ C.负极的反应主要是C6H12O6（葡萄糖）生成CO2或HCO3－ D.正极的反应主要是C6H12O6（葡萄糖）生成CO2或HCO3－ 4．设想通过原电池反应以H2和Cl2为原料生产盐酸。关于这种原电池的设想正确的是（） A．正极反应为H2－2e－=2H+ B．在电池工作时，H+移向负极 C．电池正极发生氧化反应 D．以盐酸作为电解质，并不断补充蒸馏水，以维持溶液一定的pH 5．一种新型燃料电池，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－。下列对该燃料的说法正确的是（） A.在熔融电解质中，O2－由负极移向正极 B.电池的总反应是：2C4H10＋13O2→8CO2＋10H2O 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：C4H10＋26 e－＋13 O2－＝4 CO2↑＋5 H2O 6．右图是2004年批量生产的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。 甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为 2CH30H+302→2C02+4H20。下列说法正确的是（）
《化学电源》综合练习
第二节化学电源 一、选择题 1、一种太阳能电池的工作原理示意图如下所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液，下列说法不正确的是( ) A．K＋移向催化剂b B．催化剂a表面发生反应：Fe(CN)64――e－＝Fe(CN)63－ C．Fe(CN)63－在催化剂b表面被氧化 D．电解质溶液中Fe(CN)63－和Fe(CN)64－浓度基本保持不变 2、化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，下列关于描述正确的是（） A、电池工作时H+ 移向负极 B、该电池用的电解质溶液是KOH溶液 C、甲电极反应式为：CO（NH2 )2 +H2O - 6e－= CO2 +N 2 + 6H+ D、电池工作时，理论每有净化1mol CO（NH2 )2，消耗33.6 L O2 3、太阳能电池板面对太阳时，一部分电能直接供给“天宫一号”，一部分电能则储存在电池里，供背离太阳时使用。“天宫一号”使用的是镍氢电池，电解质溶液显碱性。其反应方程式为：LaNi5+Ni(OH)2LaNi5H+NiOOH。下列有关
说法不正确的是（ ） A ．放电时镍被还原 B ．放电时负极LaNi 5H+OH ——e —＝LaNi 5+H 2O C ．充电时OH —向阴极移动 D ．充电时每消耗lmol Ni(OH)2转移lmol 电子 4、一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化 钇（Y 2O 3）的氧化锆（Z r O 2）晶体，在熔融状态下能传导O 2-。下列对该燃料说 法正确的是（ ） A ．在熔融电解质中，O 2－由负极移向正极 B ．电池的总反应是：2 C 4H 10 + 13O 2 → 8CO 2 + 10H 2O C ．通入空气的一极是负极，电极反应为：O 2 + 4e - = 2O 2- D ．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C 4H 10 + 26e - + 13O 2 = 4CO 2 + 5H 2O 5、镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下 式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池 放电时的负极材料是 （ ） A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 6、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电 池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn （s ）+2MnO 2（s ）+H 2O （l ） =Zn （OH ）2（s ）+Mn 2O 3（s ）。则下列说法正确的是（ ） A ．电池工作时，MnO 2发生还原反应 B ．电池负极的电极反应式为：2MnO 2+H 2O+2e -→Mn 2O 3+2OH - C ．电池工作时，K +移向负极 D ．电池工作时，电路中每通过0.1mol 电子，锌的质量理论上减少6.5g 7、报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的 新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个 月才充一次电。其电池反应为：2CH 3OH + 3O 2 + 4OH — 2CO 32— + 6H 2O ， 则下列说法错误的是 ( ) 放电 充电
化学专题复习：电化学基础(完整版)
化学专题复习：电化学基础(完整版)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
I F Z I I I F Z 高考化学专题复习：电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近
化学电源知识点 (1)
化学电源 一、化学电池： 化学电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。 判断一种电池的优劣或是否符合某种需要，主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（比能量，单位是（W·h）/kg, （W·h）/L）,或者输出功率的大小（比功率，W/kg, W/L）以及电池的可储存时间的长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出点能多、功率大、可储存时间长的电池，更适合使用者的需要。化学电池的主要部分是电解质溶液，和浸在溶液中的正极和负极，使用时将两极用导线接通，就有电流产生，因而获得电能。化学电池放电到一定程度，电能减弱，有的经充电复原又可使用，这样的电池叫蓄电池，如铅蓄电池、银锌电池等；有的不能充电复原，称为原电池，如干电池、燃料电池等。 二、不同种类的电池： （一）一次电池 一次电池的活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度，就不能使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池。常用的有普通的锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等。 常见的一次电池： （1）普通锌锰干电池 锌锰干电池是最常见的化学电源，分酸性碱性两种。干电池的外壳（锌）是负极，中间的碳棒是正极，在碳棒的周围是细密的石墨和去极化剂MnO2的混合物，在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸润ZnCl2，NH4Cl和淀粉或其他填充物（制成糊状物）。为了避免水的蒸发，干电池用蜡封好。干电池在使用时的电极反应为 负极：Zn —2e—＝Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e—+ 2MnO2= 2NH3+Mn2O3+ H2O 总反应：Zn + 2MnO2+ 2NH4+= Mn2O3+ 2NH3+ Zn2++H2O （2）碱性锌锰干电池 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 （3）银一锌电池 电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的，它们所用的电池体积很小，有“纽扣”电池之称。它们的电极材料是Ag2O和Zn，所以叫银一锌电池。电极反应和电池反应是： 负极：Zn＋2OH－—2e—＝Zn(OH)2 正极：Ag2O＋H2O＋2e—＝2Ag＋2OH－
原电池化学电源
考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 考点一原电池的工作原理 1．概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2．原电池的构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 3．工作原理 以锌铜原电池为例
(1)反应原理 电极名称负极正极 电极材料锌片铜片 电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型氧化反应还原反应 电子流向由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 离子移向 (2) ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。深度思考 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( ) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( ) (3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( ) (4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( ) (5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( ) (6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极( )
常见化学电源
化学学案10 第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能（第二课时）姓名： 【学习目标】 1、了解干电池、充电电池、燃料电池的工作原理。 2、能正确书写三类电池的电极反应及电池反应。 二、发展中的化学电源 (1)干电池（普通锌锰电池） 负极（Zn）： 正极（C）：2NH＋4＋2e－===2NH3↑＋H2↑ 总反应： 特点：a：一次性电池，不可逆。 b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延长寿命。 (2)充电电池 充电电池又称二次电池，放电时进行氧化还原反应，将能转化为能。 充电时可以逆向进行反应，将能转化为能。 ①铅蓄电池：最早使用的电池是铅蓄电池。 负极（Pb）： 正极（PbO2）： 总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 ②镍铬电池：体积小，方便携带，使用寿命比铅蓄电池长。 负极：正极：电解质溶液： ③锂电池：质量小，污染小。 负极： (3)燃料电池 燃料电池与干电池和蓄电池的主要区别： 反应物质不是贮存在电池内部，而是用外加设备不断提供燃料。 所以，燃料电池的正负极均不参加反应，一般都是或。 电解质溶液可以是，也可以是。 ①氢氧燃料电池 酸性环境：负极： 正极： 总反应式： 碱性或中性环境：负极： 正极： 总反应式：
②甲烷燃料电池：以KOH 溶液为电解质溶液 负极： 正极： 总反应式： 【课后练习】 1．日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH 4Cl 和ZnCl 2作电解质(其中加入MnO 2吸收H 2)，电极反应式可简化为： Zn －2e －===Zn 2＋，2NH ＋4＋2e －===2NH 3↑＋H 2↑(NH 3与Zn 2＋能生成一种稳定的物质)。 根据上述判断，下列结论正确的是( ) A ．Zn 为正极，碳为负极 B ．Zn 为负极，碳为正极 C ．工作时，电子由碳极经过外电路流向Zn 极 D ．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器 2．汽车的启动电源常用铅蓄电池。 其结构如下图所示，放电时的电池反应如下： PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O 根据此反应判断下列叙述中正确的是( ) A ．PbO 2是电池的负极 B ．Pb 是负极 C ．PbO 2得电子，被氧化 D ．电池放电时，溶液酸性增强 3．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示， a 、 b 均为惰性电极。下列叙述不正确的是( ) A ．a 极是负极，该电极上发生氧化反应 B ．b 极反应是O 2＋4OH －－4e －===2H 2O C ．总反应方程式为2H 2＋O 2===2H 2O D ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 4．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( ) A ．2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑ B ．2H 2＋O 2=====点燃 2H 2O C ．Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2↓＋2NH 3↑ D ．CH 4＋2O 2=====点燃CO 2＋2H 2O 5．关于化学电源的叙述，错误的是( ) A ．最早使用的化学电池是锌锰电池 B ．在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应 C ．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵 D ．燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源 6．可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是( ) A ．以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解质溶液，正极反应都为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － B ．以NaOH 溶液为电解质溶液时，负极反应为：Al ＋3OH －－3e －===Al(OH)3↓ C ．以NaOH 溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH 保持不变 D ．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
高中化学——化学电源教学设计
第二节化学电源 一、教材分析 通过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。 现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造，工作原理，性能和适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。 二、教学目标 1．知识目标： (1)知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； (2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； (3) 会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。 2．能力目标： 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。 3．情感、态度和价值观目标： 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观，增强学生的环保意识。 三、教学重点难点 重点：化学电源的结构及电极反应的书写 难点：化学电源的结构及电极反应的书写 四、学情分析 在化学2中学生已学习了氧化还原反应的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。 五、教学方法 1．实验探究与启发讨论法。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：初步把握实验的原理和方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：1课时 八、教学过程
化学电源
第四章第二节化学电源 主备人：傅晓涛辅备人：高二化学备课组 Ⅰ教学目标 一、知识与技能 1、了解一次电池与二次电池的区别。 2、学会书写一次电池、二次电池的电极反应。 3、理解燃料电池的反应原理。 二、过程与方法 4、通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。 三、情感、态度与价值观 5、通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。在探究三种电池的基础上，学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。 Ⅱ教学重点 一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理及其应用。 Ⅲ教学难点 化学电池的反应原理。 Ⅳ教学方法 提问：什么是化学电池？（化学电池是将化学能转化为电能的装置。） 讲述：化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池；二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后再充电可以使活性物质再生，这类电池可多次重复使用。
（一）化学电源 板书：1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。 思考交流：电池与其他能源相比，其优点有那些？ 讲述：能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。 板书：2、化学电源的优点： （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。 投影：图4—2 电池及其用途 质疑：面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要？ 讲述：看单位质量或单位体积所输出电能的多少，或输出功率大小以及电池储存时间长短。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，更适合电池使用者。 板书：3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准： （1）比能量（2）比功率（3）电池的储存时间的长短 展示：几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等 第三环节：班内交流，确定难点 （二）一次电池 讲述：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充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，即作去极剂，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。 板书：1、碱性锌锰干电池： 负极(锌筒)：Zn+2OH—－2e—=Zn(OH)2； 正极(石墨)：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－ 电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O= 2MnOOH+Zn(OH)2 讲述：正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。而今体积更小、性能更好的碱性锌—锰干电池将电解液由中性变为导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大幅度提高。 讲清：根据投影讲解结构。优点：比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。 指导学生阅读资料卡片——银锌电池。 讲述：银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。常见的钮扣电池也是银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极盒一端充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。一粒钮扣电池的电压达159V，安装在电子表里可使用两年之久。
原电池和化学电源专题复习 (2)
2018——2019学年高二化学期末复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）
A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连
常见化学电源及电极反应式的书写
常见化学电源及电极反应式的书写 一、常见化学电源：（大体可分为三类） 1、燃料电池： （1）氢氧燃料电池：2H2+O2=2H2O 当电解质溶液呈酸性时； 负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O 当电解质溶液呈碱性时；电解质溶液为KOH溶液， 负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极：O2+4e-+2H2O=4OH- （2）甲烷燃料电池：用金属铂作电极， 用KOH溶液作电解质溶液。 负极：CH4+ 10 OH--8e-==CO3 2- +7H2O 正极： 2O2+ 4H2O +8e- == 8OH- 总反应式为：CH4+ 2O2+2KOH==K2CO3+ 3H2O 用酸液作电解质溶液 负极：CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ 正极：2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O 总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O （3）甲醇燃料电池：强碱作为电解质溶液 负极：2CH4O + 16OH--12e-==2CO3 2- +12H2O 正极： 3O2+ 6H2O +12e- == 12OH- 总反应式为：2CH4O + 3O2+4OH-==2CO3 2- + 6H2O （4）熔融盐燃料电池：该电池用Li2CO3和的Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气， 负极：2CO+2CO3 2- -4e-==4CO2正极：O2 + 2CO2+4e- ==2CO3 2- 总反应式为：2CO +O2==2CO2 （5）固体氧化物燃料电池：固体氧化锆—氧化钇为电解质， 这种固体电解质在高温下允许O 2-在其间通过。 负极：2H2+ 2O2--4e- = 2H2O 正极： O2+4e- = 2O 2- 总反应式为：2H2 + O2= 2H2O 2、蓄电池：
化学电源的发展
化学电源的发展 摘要：本文综述了化学电源的发展历史及现状，介绍了化学电源的特点、分类，总结电源发展热点，展望了化学电源应用的美好前景。 关键词：化学电源；发展历史；绿色化学电源；展望 能源是人类社会发展的重要物质基础，随着人类社会的进步和生活水平的提高，不仅消耗能量将急剧增加，而且需要提供能量的方式更加多样化。化学电源作为通过化学反应获得电能的一种装置，不仅种类繁多、形式多样，而且可以是再生性能源，由于它自身的特点，所以有着其它能源所不可替代的重要位置。化学电源的广泛使用是人类科学技术进步的需要，是人类物质文明提高的需要。二者的迅速发展也促进化学电源的生产与研究的迅速发展。 1.化学电源的发展历史 化学电源又称电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。常见的电池大多是化学电源。它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。 世界上第一个电池（伏打电池）是在1800年由意大利人Alessandro V olta发明的。这个电池由铜片和锌片交叠而成，中间隔以浸透盐水的毛呢。电池的发展史由1836年丹尼尔电池的诞生到1859年铅酸电池的发明，至1883年发明了氧化银电池，1888年实现了电池的商品化，1899年发明了镍-镉电池，1901年发明了镍-铁电池，进入20世纪后，电池理论和技术处于一度停滞时期。但在第二次世界大战之后，电池技术又进入快速发展时期。首先是为了适应重负荷用途的需要，发展了碱性锌锰电池，1951年实现了镍-镉电池的密封化。1958年Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质，20世纪70年代初期便实现了军用和民用。随后基于环保考虑，研究重点转向蓄电池。镍-镉电池在20世纪初实现商品化以后，在20世纪80年代得到迅速发展。 随着人们环保意识的日益增加，铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制，因此需要寻找新的可代替传统铅酸电池和镍-镉电池的可充电电池。锂离子电池自然成为有力的候选者之一。1990年前后发明了锂离子电池。1991年锂离子电池实现商品化。1995年发明了聚合物锂离子电池，（采用凝胶聚合物电解质为隔膜和电解质）1999年开始商品化。现代社会电池的使用范围已经由40年代的手电筒、收音机、汽车、和摩托车的启动电源发展到现在的40-50种用途。小到从电子表手表、CD唱机、移动电话、MP4、MP5、照相机、摄影机、各种遥控器、剔须刀、手枪钻、儿童玩具等。大到从医院、宾馆、超市、电话交换机等场合的应急电源，电动工具、拖船、拖车、铲车、轮椅车、高尔夫球运动车、电动自行车、电动汽车、风力发电站用电池、导弹、潜艇和鱼雷等军用电池。还有可以满足各种特殊要求的专用电池等。电池已经成为人类社会必不可少的便捷能源。 2.化学电源的特点 （1）能量转换效率高：如果把化学电源与当今人类普遍利用获取电能的手段——火力发电相比较，其功率和规模确实远不及后者；然而就其能量转换效率而言，远远高于火力发电。从理论上讲可以达到100%。因为火力发电属于间接发电，能量转换环节多，受热机卡诺循环的限制，效率很低，约有60～70%的热量白白浪费。而化学电源是直接发电装置，以燃料电池为例，实际效率在60%以上，在考虑能量综合利用时其实际效率高于80%。
化学电源
化学电源论文 0808030317 刘玉涛
燃料电池发展及应用 刘玉涛0808030317 摘要:介绍了燃料电池的性能特点，简述了日本、美国和中国燃料电池研究发展状况，展望了燃料电池在电站、微型电源及车辆、航天航空和海洋潜艇动力源等领域的应用前景。 关健词: 燃料电池、性能、应用前景 燃料电池是继火力发电、水力发电和核电之后的第四种发电方式，是电力能源领域的革命性成果，其显著特点是发电效率高，可长时间连续工作，无污染，无噪声，特别是质子交换膜燃料电池发电系统还具有工作温度低、无烟雾排放、伪装性能优良等特点，在军事方面有很好的应用前景。随着工业的发展和人类物质生活及精神文明的提高，能源的消耗也与日俱增。开发新能源须考虑到能源的高效使用和尽可能降低对环境的污染。燃料电池发电效率高，不产生C02等温室气体，是一种比较理想的清洁能源。目前，许多国家都在积极开发这一技术。 1燃料电池的特点 燃料电池(Fuel Cell )是一种将燃料和氧化剂中的化学能直接、连续地转变为电能的发电装置。由于大多数电池包括各种原电池、蓄电池和储备电池等，都只能用于短时间、小范围、低电压、小电流的局部供电，不可能发展成发电设备;而燃料电池却展现特殊的发展前景，其燃料和氧化剂分别储存在电极之外，使用时只要连续不断地将燃料和氧化剂分别供给燃料电极和氧化剂电极，它就可以不断工作，将化学能转变为电能。用作，将化学能转变为电能。用作燃料电池的燃料主要有氢、甲醇、联氨、甲醛、煤气、丙烷和碳氢化合物等，用作氧化剂的有氧、空气以及氯溴等卤族元素。 燃料电池由阳极、阴极、电解质和外部电路等组成。它的主要优点是:1)不受“卡诺循环”的限制，其能量转换效率高达60%一80%; 2)洁净，无污染，噪音低，隐蔽性强; 3)模块结构，适应不同功率要求，灵活机动; 4)比功率大，比能量高，对负载的适应性能好;5)可实现热、电、纯水联产。
知识讲解_原电池和化学电源(基础)
高考总复习原电池和化学电源 【考纲要求】 1．了解原电池的工作原理。 2．能写出原电池的电极反应式和反应的总方程式。 3．能根据氧化还原反应方程式设计简单的原电池。 4．能根据原电池原理进行简单计算。 5．熟悉常见的化学电源（一次电池、二次电池和燃料电池），能分析常见化学电池工作原理，了解废旧电池回收的意义。 【考点梳理】 考点一、原电池的概念 1．能量的转化 原电池：将化学能转变为电能的装置。 电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。2．工作原理 设计一种装置，使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能，即将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使电子转移经过导线，在一定条件下形成电流。 电子从负极（较活泼金属）流向正极（较不活泼金属或碳棒），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 电极电极材料反应类型电子流动方向 负极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子 正极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子 以下是锌铜原电池装置示意图： 3．原电池的组成条件 (1)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)，分别发生氧化和还原反应。原电池中两极活泼性相差越大，电池电动势就越高。 (2)电解质溶液，电解质中阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动，阴阳离子定向移动成电路。 (3)导线将两电极连接，形成闭合回路。 （4）有能自发进行的氧化还原反应。 4．原电池的判断方法 （1）先分析有无外接电池，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。 （2）多池相连，但无外电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看
常见化学电源电极反应式的书写汇总
常见化学电源电极反应式的书写汇总1、银-锌电池： (电解质溶液：KOH溶液) 2、Ni-Cd电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Cd +2 NiO(OH) + 2H 2O=Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 正极：2 NiO(OH) + 2H 2O+2e-→2Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Cd +2OH-→Cd(OH) 2 + 2e- 3、铅蓄电池：(电解质溶液：硫酸) 总反应：Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 =2PbSO 4 + 2H 2 O 正极：PbO 2 + 4H++SO 4 2-+2e-→PbSO 4 + 2H 2 O 负极：Pb + SO 42-→PbSO 4 +2e- 4、锌锰干电池 (1)酸性(电解质:NH 4 Cl等)［注：总反应式存在争议］ (2碱性(电解质KOH) 总反应：Zn+2MnO 2+H 2 O=Zn(OH) 2 +Mn 2 O 3 正极：2MnO 2+H 2 O+2e-→Mn 2 O 3 +2OH- 负极：Zn+2OH-→Zn(OH) 2 +2e-5、氢-氧电池：
6．锂电池：(正极材料为LiMnO 2 ) 总反应：Li + MnO 2=LiMnO 2 正极：Li++e-+MnO 2→LiMnO 2 负极：Li→Li++e- 7、甲烷电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：CH 4 +2 KOH + 2O 2 =K 2 CO 3 + 3H 2 O 正极：2O 2+8e-+ 4H 2 O=8OH- 负极：CH 4 +10OH-→CO 3 2- +8e-+7H 2 O 8、乙烷电池： (电解质溶液：KOH溶液) 总反应：2C 2H 6 + 8KOH +7O 2 =4K 2 CO 3 + 10H 2 O 正极：7O 2+28e-+ 14H 2 O→28OH- 负极：2C 2H 6 +36OH-→4CO 3 2-+28e-+24H 2 O 9、甲醇燃料电池（40%KOH溶液） 总反应式：2CH 3OH+3O 2 +4KOH→2K 2 CO 3 +6H 2 O 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：2CH 3OH+16OH-→2CO 3 2-+12e-+12H 2 O 10、Fe-Ni电池(爱迪生电池)：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Fe + NiO 2 + 2H 2 O=Fe(OH) 2 + Ni(OH) 2 正极：NiO 2 + 2H 2 O+2e-→Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Fe+2OH-→Fe(OH) 2 +2e- 11、铝-空气海水电池：(电解质溶液：海水) 总反应：4Al + 6H 2O + 3O 2 =4Al(OH) 3 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：4Al→4Al3++12e-[注：海水基本呈中性] 12、熔融盐电池：(电解质：熔融Li 2CO 3 、Na 2 CO 3 )