高中化学选修四-化学电源--定稿ppt课件.ppt

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1、第四章 电化学发明电池的故事 伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家.有一天有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文文,说动物肌肉里贮存着电说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电引可以用金属接触肌肉把电引出来出来.看了这篇论文看了这篇论文,伏特非常兴奋伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个便决定亲自来做这个实验实验.他用许多只活青蛙反复实验他用许多只活青蛙反复实验,终于发现终于发现,实际情况并实际情况并不像加伐尼所说的那样不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触产生而是两种不同的金属接触产生的电

2、流的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩才使蛙腿的肌肉充电而收缩. 为了证明自己的发现是正确的为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了伏特决定更深入地了解电的来源。解电的来源。 为了纪念他的贡献为了纪念他的贡献,人们人们把电压的计量单位叫做伏特把电压的计量单位叫做伏特,简称伏简称伏,符号符号V。比如我们手电筒里的电池的电压是。比如我们手电筒里的电池的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是伏特，我们家里的电灯的电压是220伏特。伏特。 几种常见电池和新型电池： 干电池：普通锌干电池：普通锌- -锰电池、碱性锌锰电池、碱性锌- -锰电池锰电池 蓄电池：铅蓄电池、镍蓄电池：铅蓄电池、镍- -镉可充

3、电电池、镉可充电电池、银锌钮扣电池等银锌钮扣电池等 锂电池：锂电池： 新型燃料电池：氢氧燃料电池、甲烷燃料新型燃料电池：氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、熔融盐燃料电池等电池、熔融盐燃料电池等普通锌锰电池普通锌锰电池碱性电池碱性电池 镍镍镉镉电电池池小型高性能燃料电池小型高性能燃料电池 镍氢电池镍氢电池 纽扣电池纽扣电池索尼数码相索尼数码相机锂电池机锂电池化学电源的分类： 一次电池：电池中的反应物质在进行一次电化学一次电池：电池中的反应物质在进行一次电化学反应（放电）之后就不能再次使用了，即无法充反应（放电）之后就不能再次使用了，即无法充电再使用（只能废弃而不能再生）。这样的电池，电再使用（只能废弃

4、而不能再生）。这样的电池，叫做一次电池。废弃的一次电池必须妥善处理，叫做一次电池。废弃的一次电池必须妥善处理，否则会造成矿产资源的极大浪费和环境污染。否则会造成矿产资源的极大浪费和环境污染。 二次电池：可以多次反复使用，放电后可以充电二次电池：可以多次反复使用，放电后可以充电复原再重新放电的电池，也称蓄电池、可充电电复原再重新放电的电池，也称蓄电池、可充电电池。池。 三、连续电池：又称燃料电池。三、连续电池：又称燃料电池。 、化学电池分类、化学电池分类化学电池化学电池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池定义定义例子例子电池中的反应物质电池中的反应物质进行一次氧化还原进行一次氧化还原

5、反应并放电之后，反应并放电之后，就不能再次利用就不能再次利用又称充电电池或又称充电电池或蓄电池蓄电池在放电后经充电可使电在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可生，恢复工作能力，可多次重复使用多次重复使用是一种连续地将燃料和是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，化成电能的化学电源，又称连续电池又称连续电池干电池：干电池：电池中的电池中的电解质溶液制成胶电解质溶液制成胶体，不流动，故称体，不流动，故称干电池干电池铅蓄电池、铅蓄电池、锌银蓄电池、锌银蓄电池、镍镉电池、镍镉电池、锂离子电池锂离子电池氢气、甲醇、天然气、

6、氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料煤气与氧气组成燃料电池。电池。如：普通锌锰电池、如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌碱性锌锰电池、锌银纽扣电池银纽扣电池一、化学电池一、化学电池小型高性能小型高性能燃料电池燃料电池 、化学电池优点、化学电池优点（）能量转换效率高，供能稳定可靠。（）能量转换效率高，供能稳定可靠。（）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的（）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。电池和电池组，使用方便。（）易维护，可在各种环境下工作。（）易维护，可在各种环境下工作。、判断电池优劣的标准判断电池优劣的标准 （）比能量（）比能量符号符号(Ah/kg)，(

7、Ah/L)指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（）比功率（）比功率符号是符号是W/kg，W/L)指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小（3）电池的储存时间的长短）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、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，其质量好。功率大、储存时间长的电池，其质量好。电池的总反应：电池的总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH) 1 1、干电池、干电池( (普通锌普通锌- -锰电池）锰电池）

8、 干电池用锌制桶形外壳作干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周帽的石墨作正极，在石墨周围填充围填充NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉和淀粉作电解质溶液，还填充作电解质溶液，还填充MnOMnO2 2的黑色粉末吸收正极放出的的黑色粉末吸收正极放出的HH2 2，防止产生极化现象。，防止产生极化现象。一、一次电池一、一次电池干电池干电池电极电极: :ZnZn为负极为负极, ,碳棒为正极碳棒为正极电解液电解液：NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和和淀粉糊淀粉糊另有黑色的另有黑色的MnOMnO2 2粉末，吸收正极产生的粉

9、末，吸收正极产生的H H2 2，防止产生极化现象。，防止产生极化现象。电极方程式：电极方程式：负极负极(Zn):(Zn):ZnZn2e2e- -ZnZn2 2正极：正极：2MnO2MnO2 2 + 2NH + 2NH4 4+ + + 2e + 2e- - = Mn = Mn2 2O O3 3 + 2NH + 2NH3 3 +H +H2 2O O碱性锌碱性锌-锰干电池锰干电池负极：负极：正极：正极：电池反应：电池反应：电解质：电解质：KOHZnZnMnOMnO2 2Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2

10、MnOOH+Zn(OH)2思考思考该电池的正负极材料和电解质该电池的正负极材料和电解质银锌电池银锌电池ZnZn为负极为负极,Ag,Ag2 2O O为正极为正极 电解液电解液: KOH: KOH溶液溶液电极反应式电极反应式: : 负极负极: :ZnZn2OH2OH2e2e- -Zn(OH)Zn(OH)2 2 正极正极: :AgAg2 2O OH H2 2O O2e2e- -2Ag2Ag2OH2OH总反应式总反应式: : ZnZnAgAg2 2O OH H2 2O O2Ag2AgZn(OH)Zn(OH)2 2电池电池特点特点: :比能量高、电压高、储存时间长、工作比能量高、电压高、储存时间长、工作

11、 温度宽等优点温度宽等优点. .微型锂电池： 上述锌上述锌锰电池等干电池的电解质都是水溶液锰电池等干电池的电解质都是水溶液（糊状物），不是真正的（糊状物），不是真正的“干干”电池。真正的干电池。真正的干电池的电解质是固体电解质。固体电解质是可以电池的电解质是固体电解质。固体电解质是可以传导离子的固体，也叫快离子导体。传导离子的固体，也叫快离子导体。 锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负极锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负极是金属锂，正极是是金属锂，正极是I I3 3- -的盐，固体电解质为能够传的盐，固体电解质为能够传导锂离子的导锂离子的LiILiI晶体，可将放电时负极产生的锂离晶体

12、，可将放电时负极产生的锂离子传导到正极与碘的还原产物子传导到正极与碘的还原产物I I- -结合。结合。可用于可用于心脏起搏器。心脏起搏器。 永久性人造心脏在美问世 人造心脏由人造心脏由4个部分组成，即金属钛制成的心脏个部分组成，即金属钛制成的心脏本体、一个微型锂电池、一个计算机操纵系统本体、一个微型锂电池、一个计算机操纵系统以及外接电池组。人造心脏本体可取代患者心以及外接电池组。人造心脏本体可取代患者心脏的左右心室，微型锂电池和操纵系统植入患脏的左右心室，微型锂电池和操纵系统植入患者腹腔，用以提供动力。外接电池组可通过安者腹腔，用以提供动力。外接电池组可通过安装在腹部皮肤下的能量传输装置对微型

13、锂电池装在腹部皮肤下的能量传输装置对微型锂电池进行充电。进行充电。 二、二次电池-蓄电池（1）铅蓄电池）铅蓄电池 正极材料上涂有棕褐正极材料上涂有棕褐色的色的PbOPbO2 2，负极材料是，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸海绵状的金属铅，两极浸在在HH2 2SOSO4 4溶液中。溶液中。 写出电极反应式；分写出电极反应式；分析电子转移情况及电解质析电子转移情况及电解质溶液浓度的变化情况。溶液浓度的变化情况。1、电极材料及原料：、电极材料及原料：2、电解质溶液：、电解质溶液：3、电极反应式：、电极反应式：正极：正极：PbO2 负极：负极：PbH2SO4溶液溶液负极（负极（Pb）: Pb- 2e-

14、+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正极（正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O总反应：总反应：4、优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安、优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉全可靠、价格低廉5、应用领域：、应用领域：铅蓄电池铅蓄电池: : 电极：电极：PbPb为负极为负极, PbO, PbO2 2为正极为正极. . 电解液电解液: : 30%30%的的H H2 2SOSO4 4溶液溶液 电极反应式电极反应式: :放电时：放电时： 负极负极(Pb(Pb) ) ： PbPbSO

15、SO4 42 2- -2e2e- -PbSOPbSO4 4 正极正极(PbO(PbO2 2) ) PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 22e2e- -PbSOPbSO4 42H2H2 2O O总电池反应总电池反应: : PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 42PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O充电时：充电时： 阴极阴极(Pb(Pb) )： PbSOPbSO4 4 2e2e- - PbPbSOSO4 42 2- - 阳极阳极(PbO(PbO2 2) ) PbSOPbSO4 42H2H2 2O O2e2e- -PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 2总电解反

16、应总电解反应: :2PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4通电通电（2）银锌电池中国第中国第1颗人造地球卫星东方红颗人造地球卫星东方红-1用银锌电池作电源。用银锌电池作电源。 正极壳填充正极壳填充 ，负极盖填充，负极盖填充 ，电解质溶液电解质溶液KOH。反应式为：。反应式为： 2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O写出电极反应式。写出电极反应式。充电充电放电放电 银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成的

17、活性材料，另一端填充锌汞合金和石墨组成的活性材料，另一端填充锌汞合金组成的活性材料。组成的活性材料。为什么废旧纽扣电池应专门回收？ 钮扣电池含有汞，当其废弃在自然界里，外钮扣电池含有汞，当其废弃在自然界里，外层金属锈蚀后，汞就会慢慢从电池中溢出来，层金属锈蚀后，汞就会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入

18、人的大脑细胞，使人的神经系统受汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。日本水俣病到严重破坏，重者会发疯致死。日本水俣病就是甲基汞所致。就是甲基汞所致。（3）锂电池 在锂电池家族中在锂电池家族中,有特高容量而且自放电有特高容量而且自放电率特别低的率特别低的,主要使用在工业自动化仪表主要使用在工业自动化仪表仪器中的锂仪器中的锂亚硫酰氯电池亚硫酰氯电池;也有长寿又也有长寿又安全的用于心脏起搏器的锂安全的用于心脏起搏器的锂碘电池碘电池;还还有在环境温度一二百度条件下应用于井有在环境温度一二百度条件下应用于井下的锂下的锂氧化铜电池氧化铜电池,及在照相机中使用及在照相机中使用的锂

19、的锂 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。的化学能直接转换成电能的化学电池。 (1)氢氧燃料电池氢氧燃料电池 酸性电解质：酸性电解质：碱性电解质碱性电解质负极负极: 2H2-4e-+4OH-=4H2O正极正极: O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应: 2H2+O2=2H2O负极：负极： 2H2-4e-=4H+正极：正极： O2+4H+4e-=2H2O总反应：总反应：2H2+O2=2H2O阅读阅读P77-78了解燃料电池的优点了解燃料电池的优点三、燃料电池三、燃料电池燃料电池的规律燃料电池的规律燃料做负极，助燃剂氧气为正极

20、燃料做负极，助燃剂氧气为正极电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。作用。能量转化率高能量转化率高(超过超过80%)，普通的只有，普通的只有30%，有利于节约能源。有利于节约能源。燃料电池与前几种电池的差别：燃料电池与前几种电池的差别：氧化剂与还原剂在工作时不断补充；氧化剂与还原剂在工作时不断补充；反应产物不断排出反应产物不断排出燃料电池燃料电池 (1)电极电极:Pt制作的惰性电极制作的惰性电极 (2)电解质溶液电解质溶液:KOH溶液溶液 (4)反应原理反应原理: 正极正极: 2H2+4OH 4e-4H2O 负极负极: O22H2O 4e-4O

21、H 总反应：总反应：2H2O22H2O 电极反应：负极：电极反应：负极：CH4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O 正极：正极： O2 + 2H2O + 4e = 4OH- 总反应式：总反应式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O (2)以甲烷作燃料的燃料电池以甲烷作燃料的燃料电池 电极为金属铂，电解质为电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入甲烷和氧气。，在两极分别通入甲烷和氧气。(3)铝铝空气空气海水电池海水电池负极：负极：4Al -12e4Al -12e- - 4Al4Al3+3+正极：正极：3O3O2 2 + 6H+ 6H2 20 + 1

22、2e0 + 12e- - 120H120H- -电池总反应式为：电池总反应式为：4Al+3O4Al+3O2 2+6H+6H2 20=4Al0=4Al( (OHOH) )3 319911991年，我国首创以铝年，我国首创以铝- -空气空气- -海水为材料组成的新型海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯以取之不尽的海水为电解质电池，用作航海标志灯以取之不尽的海水为电解质4、新型燃料电池： 燃料电池是继水力、火力、核能发电之后燃料电池是继水力、火力、核能发电之后的第四类发电的第四类发电化学能发电。化学能发电。 人类社会发展到今天，主要能源仍是矿物人类社会发展到今天，主要能源仍是矿物燃料，能量利用率

23、不超过燃料，能量利用率不超过40%。在电池中。在电池中燃料直接氧化而发电的装置就是燃料电池。燃料直接氧化而发电的装置就是燃料电池。通常的燃料是：氢气、丙烷、甲醇等，氧通常的燃料是：氢气、丙烷、甲醇等，氧化剂为空气中的氧气或纯氧。化剂为空气中的氧气或纯氧。 燃料电池的基本设计是：电极是用镍、银、钯、燃料电池的基本设计是：电极是用镍、银、钯、铂等金属粉末压制成可以透过气体的多孔又可导铂等金属粉末压制成可以透过气体的多孔又可导电的特殊材料制作的；（燃料电池的电极有双重电的特殊材料制作的；（燃料电池的电极有双重作用，其一是作为电的导体；其二是提供足够的作用，其一是作为电的导体；其二是提供足够的表面积使

24、电极的活性物质分子分解为原子物种，表面积使电极的活性物质分子分解为原子物种，然后发生电子转移。然后发生电子转移。这实际为一种电催化过这实际为一种电催化过程，铂、镍、铑这些金属是很好的电催化剂。）程，铂、镍、铑这些金属是很好的电催化剂。）两个电极之间充满着含有可以移动离子的电解两个电极之间充满着含有可以移动离子的电解质；质；氢氧化钾水溶液、熔融盐、传递质子的氢氧化钾水溶液、熔融盐、传递质子的膜或者固体电解质等。膜或者固体电解质等。 燃料（例如，氢、肼、一氧化碳、甲烷、乙炔）燃料（例如，氢、肼、一氧化碳、甲烷、乙炔）和氧化剂分别从负极和正极的外侧源源不断地和氧化剂分别从负极和正极的外侧源源不断地通

25、过电极里的微孔进入电池体系，并分别在各通过电极里的微孔进入电池体系，并分别在各自的电极上受到电极材料的催化而发生氧化和自的电极上受到电极材料的催化而发生氧化和还原反应，同时产生电流。在燃料电池中，燃还原反应，同时产生电流。在燃料电池中，燃料与氧化剂连续不断的输送到电池内，同时电料与氧化剂连续不断的输送到电池内，同时电池反应产物持续不断地排出电池，故燃料电池池反应产物持续不断地排出电池，故燃料电池又称连续电池。燃料电池中能量转换率可高达又称连续电池。燃料电池中能量转换率可高达60%70%60%70%。1、氢氧燃料电池：航天技术上使用的一种电池，它具有高能、轻便、不污染环境等优点。用Pt做电极，K

26、OH溶液做电解液，因其反应与氢氧燃烧相似，故称为氢氧燃烧电池。 请写出电极反应及电池反应式；请写出电极反应及电池反应式；若将氢气换成甲烷、若将氢气换成甲烷、甲醇，甲醇，写出电极反应及电池反应式。写出电极反应及电池反应式。【思考思考】一种新型燃料电池，它是以两根金属铂片插入一种新型燃料电池，它是以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：和氧气。电极反应为：负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -CH4+ 10OH -8e-= CO32- + 7H2OCH4+ 2O2 + 2

27、KOH = K2CO3 + 3 H2O 熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极构成的燃孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极构成的燃料电池。其电解质是熔融态碳酸盐（在阴极料电池。其电解质是熔融态碳酸盐（在阴极充入充入CO2气作助燃剂）。气作助燃剂）。反应原理如下：反应原理如下：阴阴 极（正极）：极（正极）： O2 + 2CO2 + 4e - =2CO32-阳阳 极（负极）：极（负极）： 2H2 + 2CO32- = 2CO2 + 2H2O + 4e总反应：总反应： O2 2H2 = 2H2O2、熔融盐燃料电池1.氢镍电池是近年开发出来

28、的可充电电池氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会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产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是 根据此反应式判断根据此反应式判断,下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是.( )A.电池放电时电池放电时,电池负极周围溶液的电池负极周围溶液的pH值不断增大值不断增大B.电池放电时电池放电时,镍元素被氧化镍元素被氧化C.电池充电时电池充电时,氢元素被还原氢元素被还原D.电池放电时电池放电时,H2是负极是负极 放电时该装置作为原电池，氢元素由放电时该装置作为原电池，氢元素由0价升高为价升高为+1价，价，H2是负极，是负极，H原子失电子变成原子

29、失电子变成H+离子，负极周围溶液离子，负极周围溶液的的pH不断减小。镍元素由不断减小。镍元素由+3价降低为价降低为+2价，镍元素被价，镍元素被还原。因此还原。因此A、B不正确，。充电时该装置作为电解池，不正确，。充电时该装置作为电解池，氢元素由氢元素由+1价降低为价降低为0价，氢元素被还原。价，氢元素被还原。C、D正确正确练习练习:2.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气, ,已已知铅蓄电池放电时发生如下反应：知铅蓄电池放电时发生如下反应： 负极：负极：PbPb + SO + SO4 42-2-2e-2e- -PbSOPbSO4 4 正极正极

30、: : PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- -PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O今若制得今若制得ClCl2 2 0.050mol,0.050mol,这时电池内消耗这时电池内消耗n(Hn(H2 2SOSO4 4) )至少是至少是( ) ( ) A.0.025molA.0.025molB.0.050mol C.0.10mol D.0.20molB.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol铅蓄电池的总反应式为：铅蓄电池的总反应式为： Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4+2H2O。电解。电解NaCl饱和饱和溶液时，电路

31、上有溶液时，电路上有2 mol电子通过时消耗电子通过时消耗2 mol的的H2SO4，此时在阳极应产生此时在阳极应产生1 mol Cl2。若要制得。若要制得0.050mol Cl2，需消耗需消耗H2SO4为为0.10 mol,即即C正确正确。 3.熔融盐燃料电池具有高的发电效率熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重因而受到重视视,可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混合物作电解的熔融盐混合物作电解质质,CO为阳极燃气为阳极燃气,空气与空气与CO2的混合气体为阴极助的混合气体为阴极助燃气，制得在燃气，制得在650下工作的燃料电池下工作的燃料电池,完成有关的完成有关的电池反应式电池反应式

32、: 阳极反应式：阳极反应式：2CO+2CO32-4e-= 4CO2阴极反应式：阴极反应式：_，电池总反应式：电池总反应式：_。解析：解析：作为燃料电池作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃总的效果就是把燃料进行燃烧烧.本题中本题中CO为还原剂为还原剂,空气中空气中O2为氧化剂为氧化剂,电池总电池总反应式为：反应式为：2CO+O2=2CO2。用总反应式减去电。用总反应式减去电池负极池负极(即题目指的阳极即题目指的阳极)反应式反应式,就可得到电池正极就可得到电池正极(即题目指的阴极即题目指的阴极)反应式：反应式：O2+2CO2+4e- =2CO32- O2+2CO2+4e- =2CO32- 2CO

33、+O2 = 2CO2解析解析: KOH电解液电解液,总反应总反应负极反应负极反应,得正极反应：得正极反应： 2MnO2(s)+H2O(l)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq).电子由电子由Zn负极通过外电路到正极负极通过外电路到正极.1molZn失失2mol电子电子,外电路中每通外电路中每通过过O.2mol电子电子,Zn的质量理论上减小的质量理论上减小6.5g.故答案为故答案为C项。项。4.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛因而得到广泛应用应用.锌锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应电池

34、总反应式为：式为：Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) =Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)下列说法错误的是下列说法错误的是( ) A.电池工作时电池工作时,锌失去电子锌失去电子B.电池正极电极反应为电池正极电极反应为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.电池工作时电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极电子由正极通过外电路流向负极D.外电路每通过外电路每通过0.2mole-, 理论上减小锌的质量理论上减小锌的质量6.5g电池应用及对环境影响电池应用及对环境影响 电池在许多方面都有应用，电池在许多方面都有应用， 军事上应用军事

35、上应用, 移动装置上的应用移动装置上的应用 ，居民家庭的应用，空间领域的应用居民家庭的应用，空间领域的应用 ，固定的应用，固定的应用 ， 运输上的应用运输上的应用等。一颗钮扣电池就能污染大约等。一颗钮扣电池就能污染大约60万升水，相当于一个人一生的用万升水，相当于一个人一生的用水量，一节水量，一节1号电池烂在土壤中，能使号电池烂在土壤中，能使1平方米的土地失去农业利用平方米的土地失去农业利用价值。价值。 早在早在1971年召开的国际环境会议上，就提出了对环境污染最严年召开的国际环境会议上，就提出了对环境污染最严重的五大害：汞、镉、铅、滴滴涕（重的五大害：汞、镉、铅、滴滴涕（DDT）和多氯联苯（

36、）和多氯联苯（PCB），），其中与电池污染相关的就有三种，即汞、镉、铅。上述三种金属广其中与电池污染相关的就有三种，即汞、镉、铅。上述三种金属广泛存在于电池中，使用者丢弃后，电池在环境中自然腐蚀，大部分泛存在于电池中，使用者丢弃后，电池在环境中自然腐蚀，大部分有害物质以各种形态进入环境中，直接污染水资源，再通过食物链有害物质以各种形态进入环境中，直接污染水资源，再通过食物链进入人体，危害着人们的健康生活。进入人体，危害着人们的健康生活。 迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已 投入投入使用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相

37、使用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相同的工作电压同的工作电压(12伏伏)，但由于采用了稀土合金或，但由于采用了稀土合金或TiNi合金储氢材合金储氢材料作为负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其成为一种绿色环料作为负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其成为一种绿色环保电池。锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧化物作正极保电池。锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧化物作正极和有机电解质构成，其工作电压为和有机电解质构成，其工作电压为36伏，因此一个锂离子电池相伏，因此一个锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱锰电池是在碱性锌锰当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱锰

38、电池是在碱性锌锰原电池基础上发展起来的，由于应用了无汞化的锌粉及新型添加原电池基础上发展起来的，由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂，不仅保持了原电池的电流放电特性，而且能充电使用几十次剂，不仅保持了原电池的电流放电特性，而且能充电使用几十次至几百次。太阳能电池利用至几百次。太阳能电池利用PN结的光电效应，把太阳光能直结的光电效应，把太阳光能直接转换成电能，满足用户需要。这种发电具有无需燃料、无污染、接转换成电能，满足用户需要。这种发电具有无需燃料、无污染、无无 噪声、运行简单可靠、减少维护、建设周期短等特点，已被噪声、运行简单可靠、减少维护、建设周期短等特点，已被空间和无常规能源的地域广泛采用。空间和无常规能源的地域广泛采用。绿色电池种种绿色电池种种研究性学习课题：研究性学习课题： 调查废旧电池是如何处理的，以及调查废旧电池是如何处理的，以及回收废旧电池的意义和价值回收废旧电池的意义和价值减减 少少 污污 染染节节 约约 资资 源源