化学电源复习提纲

第二节化学电源1、定义：化学电源是将化学能变成电能的装置。

包括一次电源、二次电源和燃料电池等几大类。

2、一次电池：（1）碱性锌锰干电池：负极材料：Zn电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极材料：MnO2电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2（2）银锌纽扣电池：负极材料：Zn电极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2正极材料：Ag2O电极反应：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag3、二次电池（1）铅蓄电池：负极材料：Pb，正极材料：电解质溶液为30%H2SO4溶液○1放电时的反应：4===PbSO4负极反应：Pb－2e－＋SO2－4＋4H＋===PbSO4＋2H2O正极反应：PbO2＋2e－＋SO2－总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O○2充电时的反应：4阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4（2）锂电池：负极材料：锂，正极材料：石墨，电解质：LiAlCl4、SOCl2，放电时的反应：负极反应：8Li－8e－===8Li＋正极反应：3SOCl2＋8e－===SO2－3＋2S＋6Cl－总反应：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S4、燃料电池：(1)氢氧燃料电池①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。

②燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由外部供给(2)铝—空气—海水电池：负极材料：铝片，正极材料：铂片，电解质溶液：海水，负极反应：4Al－12e－===4Al3＋正极反应：3O2＋12e－＋6H2O===12OH－总反应：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)35、化学电源电极反应式的书写书写电极反应式时，首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极，然后结合电解质溶液的环境确定电极产物，最后再根据得失守恒、质量守恒和电荷守恒写出反应。

初中化学电源知识点总结一、电源的基本概念电源是指能够提供电能的装置，它将其他形式的能量转化为电能。

在初中化学中，我们主要学习的是化学电源，即通过化学反应来产生电能的装置，通常指的是电池和伏打电堆。

二、电池的构造和工作原理1. 电池的构造电池通常由两个不同的金属电极（阳极和阴极）和一个电解质组成。

阳极是电池的正极，阴极是电池的负极，电解质则是允许离子通过的介质。

2. 电池的工作原理电池工作时，阳极发生氧化反应，失去电子；阴极发生还原反应，获得电子。

这些电子通过外部电路从阴极流向阳极，形成电流。

同时，电解质中的离子会在阴阳极之间移动，以维持电荷平衡。

三、常见的化学电源1. 伏打电堆伏打电堆是由锌、铜和硫酸铜溶液组成的，是最早的化学电源之一。

在伏打电堆中，锌作为阳极发生氧化反应，铜离子在阴极还原为铜。

2. 铅酸电池铅酸电池主要由铅和铅的氧化物构成，其电解质是硫酸溶液。

铅酸电池广泛应用于汽车启动、不间断电源等领域。

3. 碱性电池碱性电池使用碱性电解质，常见的有AA、AAA、C、D等型号。

碱性电池相比于传统的酸性锌锰电池，具有更高的能量密度和更长的使用寿命。

四、电池的电化学系列电化学系列是按照标准电极电势的大小排列的一系列电极。

标准氢电极被定义为0伏特，并作为参考电极。

在电化学系列中，位于氢电极前面的金属更容易失去电子，成为阳极；位于氢电极后面的金属更容易获得电子，成为阴极。

五、电池的能量转换效率电池的能量转换效率是指电池将化学能转换为电能的效率。

不同类型的电池能量转换效率不同，一般来说，铅酸电池的能量转换效率较低，而锂电池等新型电池的能量转换效率较高。

六、电池的充放电过程1. 充电过程充电过程是将电能转化为化学能的过程。

在充电时，外部电源对电池施加电压，使得电池中的化学反应逆转，从而储存能量。

2. 放电过程放电过程是电池将化学能转化为电能的过程。

在放电时，电子从电池的负极流向正极，形成电流。

七、电池的保养和使用注意事项1. 避免过度充电和过度放电，这会缩短电池的使用寿命。

考点09 化学电源【核心考点梳理】一、化学电源1．原理：化学电源利用原电池原理。

化学电源的能量转化率比燃料燃烧高得多。

2．分类：一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充电，可反复使用多次。

3．常见化学电源的反应原理(1)一次电池碱性锌锰干电池正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。

(2)锌银电池负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。

（3）二次电池铅蓄电池PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O(4）燃料电池氢氧燃料电池电极材料铂铂电解质溶液氢氧化钾溶液盐酸电池反应原理电极反应负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－负极：2H2－4e－===4H＋正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O总反应2H2＋O2===2H2O2CH 3OH ＋3O 2＋4OH －===2CO 2－3＋6H 2O 二、电解池1．电解池是将电能转化为化学能的装置。

2．实例：电解水制得氢气和氧气；电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气;电冶金:金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子变成 金属单质 的过程。

如M n ＋＋n e －===M 。

电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其 熔融 态。

如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠的反应式：阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑；阴极：2Na ＋＋2e －===2Na ；总反应：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

【典型例题】例1．（2023春·四川资阳·高一校考期中）图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是A ．上述电池分别属于二次电池、一次电池和燃料电池B ．干电池工作时，H +向锌筒移动C ．铅蓄电池工作过程中，每通过2mol 电子，负极质量减轻207gD ．酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O 2+ 4H + + 4e= 2H 2O 【答案】D【解析】A ．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A 错误；B ．在干电池中，Zn 作负极，石墨电极为正极，氢离子向正极石墨电极移动，B 错误；C ．铅蓄电池的负极反应式为Pb+24SO -2e=PbSO 4，则每通过2mol 电子时，该极质量应该增加而非减少，C 错误；D ．酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O 2 + 4H + + 4e= 2H 2O ，D 正确； 故选D 。

化学电源知识点总结高中电池是一种将化学能转化为电能的装置。

它由正极、负极和电解质组成。

正极是电池中发生氧化反应的部分，负极是电池中发生还原反应的部分，电解质是电池中传递离子的介质。

电池的工作原理是通过正负极之间的化学反应来产生电流，从而实现能量转换。

一、电化学基础1. 电解质电解质是将电解质溶液或熔融状态下的物质，在电场作用下，能够发生电离分解的化合物。

2. 氧化还原反应在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应。

氧化还原反应是通过电子的转移来实现能量转换。

正极失去电子，负极得到电子。

电子流就是电流。

3. 极化极化是指在电池放电或充电过程中，在正负极之间因为化学反应而产生的电阻。

极化影响着电池的性能和寿命。

4. 腐蚀腐蚀是指金属表面因为化学反应而失去电子，从而导致金属表面受到损害。

在电池中，腐蚀会降低金属电极的性能和寿命。

5. 循环寿命电池的循环寿命是指电池在充放电循环中能够维持性能和容量的次数。

循环寿命是评价电池品质的重要指标。

二、主要类型的化学电源1. 铅酸电池铅酸电池是一种使用硫酸和铅阳极、铅负极的化学电源。

它常用于汽车、UPS等应用场合。

铅酸电池的优点是价格便宜、容量大，但缺点是循环寿命短、自放电率高。

2. 锂离子电池锂离子电池是一种以锂金属或锂化合物为正极材料的电池。

它具有高能量密度、轻量化、无污染等优点，是目前最常用的可充电电池。

3. 碱性电池碱性电池是一种以碱性电解质、锌和锌化合物为正极材料的电池。

它广泛应用于绝大多数便携式电子产品中。

4. 镍氢电池镍氢电池是一种以镍氢化物和氢氧化镍为正负极材料的电池。

它是一种目前广泛应用于移动电子产品的可充电电池。

5. 铅碳电池铅碳电池是在铅酸电池的基础上，通过添加碳材料改进而成。

它具有高倍率放电性能和长循环寿命，广泛应用于电动车和储能系统中。

三、电池的寿命和性能评估1. 容量电池的容量是指电池所储存的电能，单位为安时（Ah）。

容量大小决定了电池可以提供的电流和使用时间长短。

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—化学电源及工作原理（新高考通用）【必备知识】1．分类一次电池：一次电池就是放电之后不可再充电的电池。

常见的一次电池有锌锰干电池、锌银电池。

二次电池：二次电池又称可充电电池或蓄电池。

充电电池中能量的转化关系是：化学能电能，常见的二次电池有铅蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等蓄电池等。

2．工作原理电池电极反应装置图碱性锌锰电池总反应：Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2；负极：Zn ＋2OH －－2e －===Zn(OH)2；正极：2MnO 2＋2H 2O ＋2e －===2MnO(OH)＋2OH －银锌电池总反应：Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag负极反应：Zn ＋2OH －－2e －===Zn(OH)2正极反应：Ag 2O ＋H 2O ＋2e －===2Ag ＋2OH －锂电池Li －SOCl 2电池可用于心脏起搏器，该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl 4－SOCl 2总反应：4Li ＋2SOCl 2===4LiCl ＋SO 2↑＋S负极反应：4Li －4e －===4Li ＋正极反应：2SOCl 2＋4e －===SO 2↑＋S ＋4Cl －铅酸蓄电池总反应：Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 42PbSO 4＋2H 2O ；负极：Pb ＋SO 2－4－2e －===PbSO 4；正极：PbO 2＋4H ＋＋SO 2－4＋2e －===PbSO 4＋2H 2O【微点拨】①可逆电池的充、放电不是可逆反应。

②负接负后作阴极，正接正后作阳极。

【易错辨析】1．太阳能电池不属于原电池()2．可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应()3．铅酸蓄电池工作时，当电路中转移0.1mol电子时，负极增重4.8g()（SO42-:96）【答案】 1.√ 2.× 3.√【题型突破】1、(2019·浙江4月选考，12)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

第2讲原电池化学电源复习目标知识建构1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

一、原电池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.形成条件(1)能自发进行的氧化还原反应，一般是活泼性强的金属与电解质反应。

(2)电极，一般是活泼性不同的两电极。

(3)电解质溶液或熔融电解质。

(4)形成闭合回路。

3.工作原理(以铜锌原电池为例)。

(1)两种装置①装置Ⅰ中Zn与Cu2＋直接接触，会有部分Zn与Cu2＋直接反应，部分化学能转化为热能；②装置Ⅱ中不存在Zn与Cu2＋的直接反应而造成能量损耗，电流稳定，且持续时间长。

(2)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片Cu2＋＋2e－电极反应Zn－2e－===Zn2＋===Cu 反应类型氧化反应还原反应盐桥中离盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极子移向(3)带电粒子移动方向及闭合回路的形成(4)盐桥的组成和作用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。

③盐桥中离子移向与电解液中离子流向保持一致。

4.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属导体)。

(2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。

(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。

(4)设计制作化学电源。

【判一判】判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应，此反应可以设计成原电池()(2)在原电池中，发生氧化反应的是正极()(3)Mg—Al形成的原电池，Mg一定作负极()(4)原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，再通过电解质溶液流回负极()(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)带有“盐桥”的原电池一般比不带“盐桥”的原电池效率高()答案(1)×(2)×(3)×(4) ×(5)×(6)√二、化学电源1.一次电池碱性锌锰电负极材料：Zn。

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＋放电两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋↓＋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．【分析】A ．铅蓄电池可以反复充电、放电；B ．理论上可以无限次充放电；C ．负极失电子发生氧化反应；D ．铅离子于重金属离子会污染环境．【解答】解：A ．铅蓄电池可以反复充电、放电，属于二次电池，故A 正确；B ．铅蓄电池理论上可以无限次充放电，但是实际上是有使用寿命的，故B 错误；C ．铅蓄电池中负极上金属铅失电子发生氧化反应生成硫酸铅，故C 正确；D ．铅离子属于重金属离子会污染环境，而且铅蓄电池体积大，所以铅蓄电池不是最理想的电池，故D 正确。

绪论一次能源：直接取自自然界，没有经过任何加工和转化的能量和资源。

一次能源又分为再生能源（泛指多种取之不竭的能源）和非再生能源（无法通过连续再生过程实现永续利用的一次能源）。

二次能源：由一次能源加工转化后的能源。

化学电源化学电源：一种实现将化学能转化为电能的装置。

必要条件：(1) 将发生得失电子的两个过程(氧化还原反应)分别在2个电极上进行。

(2) 物质在进行氧化还原过程中，电子必须通过外电路(有别于腐蚀微电池)。

化学电源的一些重要参数1. 开路电压：电池没有负荷时(即i 外＝0)正负极两端的电压。

V 开的大小是由电池体系的热力学性质决定的。

2. 工作电压：电池有负荷时(即i 外≠0)正负极两端的电压。

V 工作＝ V 开－|η(+)|－| η(-)|－IR 内3.内阻：电流流过电池正负极两端时所受的阻力，包 括极化电阻和欧姆电阻。

越小性能越佳。

4.放电曲线：电池以一定电流放电时，电池两极端线上的 电压随放电时间的变化;5.放电率：电池的额定容量与指定放电电流之比。

表示放电快慢的一种度量。

放电率指放电时的速率，常用“时率”和“倍率”表示。

6.电池容量：在一定的放电条件下从电池可以获得的电量。

[实际容量,理论容量];7.电极活性物质的利用率：电极以额定电流放电时，其实际放电容量占理论容量的百分比。

η利用＝C 实际/ C 理论 × 100％库伦效率: 在一定的充放电条件下，放电时释放出来的电荷与充电时充入的电荷的百分比。

也叫充放电效率。

标称容量:电池以0.2C 放电时的放电容量.高压氢-镍电池的工作原理2()Pt, H KOH(NaOH)NiOOH(+)-负极 -221/2H + OH H O + e 0.828V ϕ⇔︒=-正极 -22NiOOH + H O + e Ni(OH)OH 0.49V ϕ⇔+︒=电池反应 22NiOOH + 1/2H Ni(OH) 1.318VE ⇔︒= 四、MH/Ni 电池负极 -2M + H O + e MH + OH ⇔正极 -22Ni(OH)OH NiOOH + H O + e+⇔ 电池反应2NiOOH + MH Ni(OH) + M ⇔ 锂电池金属锂在所有金属中最轻，氧化还原电位最低，重量能量密度最大复习绪论几种典型的电池，电池符号会写，一次电池，二次电池化学电源化学电源的组成（4部分）、类型、工作原理，化学电源的一些主要参数，多孔电极最大的贡献实质上就是增大了电极的面积，从而降低了电极的极化，提高了活性物质的利用率。

初中化学电源知识点归纳总结一、电源的基本概念电源是指能够提供电能的装置，它可以将其他形式的能量转化为电能。

在初中化学中，我们主要学习的电源类型是化学电源，也就是通过化学反应来产生电流的装置，常见的有伏打电堆、蓄电池和燃料电池等。

二、伏打电堆伏打电堆是最早的化学电源，由意大利物理学家伏打于1800年发明。

它是由锌、铜两种金属和一个酸性电解质（如硫酸）组成的。

在伏打电堆中，锌作为阳极，铜作为阴极，电解质溶液中的氢离子在阴极上得到电子，形成氢气，而锌阳极则释放出电子，通过导线流向铜阴极，形成电流。

三、蓄电池蓄电池是一种能够储存电能并在需要时释放出来的电源。

它通过电化学反应在充电和放电两个过程之间转换。

蓄电池的典型代表是铅酸电池，其主要由铅和铅的氧化物构成，电解质通常是硫酸溶液。

在充电时，硫酸溶液与铅和铅氧化物反应生成硫酸铅；放电时，硫酸铅分解，释放出电能。

四、燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置，其原理类似于伏打电堆，但是它使用的是气体燃料（如氢气）和氧化剂（如氧气）。

在燃料电池中，氢气在阳极发生氧化反应，释放出电子，而氧气在阴极发生还原反应，接收电子，电子通过外部电路从阳极流向阴极，形成电流。

五、电解质溶液电解质溶液在化学电源中起着至关重要的作用。

它不仅提供了离子，使得电荷能够在电池内部流动，还参与了电化学反应。

电解质可以是酸性、碱性或中性溶液，不同的化学电源需要不同的电解质来保证其正常工作。

六、电极反应在化学电源中，电极反应是产生电流的基础。

阳极发生氧化反应，失去电子；阴极发生还原反应，获得电子。

这些电子通过外部电路从阳极流向阴极，形成电流。

电极反应的类型和速率直接影响电源的性能和效率。

七、电池的电压和容量电池的电压是指电池两极间的电势差，它决定了电池能够提供多大的电能。

电池的容量则是指电池能够储存的电能总量，通常以安培小时（Ah）来表示。

电压和容量是衡量电池性能的两个重要参数。

八、电池的充放电特性电池的充放电特性是指电池在充电和放电过程中电压和容量的变化规律。

化学电源知识点汇总总结一、化学电源的基本概念和原理化学电源是利用化学反应产生的电能的装置，也称为化学电池。

化学电源的原理是通过化学反应将化学能转化为电能，从而产生电流。

化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型。

1. 化学电池化学电池是一种将化学能转化为电能的装置，它由正极、负极和电解质组成。

正极和负极之间通过电解质隔膜隔开，当正极和负极连通时，化学反应发生，产生电流。

化学电池的工作原理是在正负极之间发生氧化还原反应，从而产生电流。

2. 燃料电池燃料电池是一种利用氢气或其他可燃气体与氧气进行氧化还原反应产生电能的装置。

燃料电池的工作原理是通过将氢气与氧气在催化剂的作用下进行反应，产生电流。

二、化学电源的分类化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型，根据不同的工作原理和应用领域可以进一步进行分类。

1. 原电池和二次电池原电池是一次性使用的化学电池，其化学反应发生后无法逆转。

二次电池则是可以重复充放电的化学电池，例如铅酸蓄电池和锂离子电池等。

2. 燃料电池的类型燃料电池可以根据使用的燃料和氧化剂的不同进行分类，常见的燃料电池包括氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、固体氧化物燃料电池等。

三、化学电源的应用化学电源作为一种高效的能源转化装置，广泛应用于各个领域。

1. 电动汽车随着环保意识的提高，电动汽车逐渐成为替代传统燃油车的首选。

电动汽车采用电池组作为动力来源，其中包括锂离子电池、镍氢电池等。

2. 便携式电子设备化学电源被广泛应用于便携式电子设备，例如手机、笔记本电脑、数码相机等。

这些设备通常采用锂离子电池或锂聚合物电池。

3. 家用电器化学电源也被应用于一些家用电器，例如手提吸尘器、电动工具、无线电话等。

这些设备通常采用镍镉电池、镍氢电池等。

4. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域有着广泛的应用前景，可以用于飞机、无人机和宇宙飞船等。

5. 新能源领域燃料电池也被广泛应用于新能源领域，例如太阳能和风能的储能系统，通过燃料电池将太阳能和风能转化为电能。

1.双电层形式：离子双电层；吸附双电层；偶极双电层。

影响因素：决定双电层结构的是静电作用与热运动A.浓度影响：溶液浓度越小，分散排布趋势越大。

B.温度影响：温度升高，离子运动加剧，双电层排布趋向分散。

C.电极电势影响：电极电势大，双电层趋向紧密排布。

D.溶液组分与电极间相互作用的影响。

特性吸附离子易于与电极紧密结合，形成内紧密层。

2.电化学反应特点：A.是一种特殊的氧化还原反应。

B.是一种特殊的异相催化反应。

C.氧化反应与还原反应等当量进行。

D.氧化反应与还原反应互相制约，又各具独特性。

3.极化：当有电流通过电极，电极电势将偏离平衡。

阳极极化指阳极的电极电势偏离平衡值。

4.液相传质的方式：（1）对流传质（2）电迁移传质（3）扩散传质5.浓度极化：由于浓度梯度的存在，使电极表面反应物粒子浓度与平衡时不同，引起电极电势偏离平衡值产生极化。

6.化学电源的分类:（1）一次电池：如锌锰、锌银电池（2）二次电池：铬镍、铅酸、锂离子电池（3）储备电池：锌银电池（4）燃料电池：质子交换膜电池、碱性燃料电池7.化学电源工作原理：①充电时，将化学能直接转变为电能②放电时，将电能直接转化成化学能储存起来8.电势分布：①平衡时：正、负极电极电势等于各自平衡值；②充电时：正极电势大于平衡值，负极电势小于平衡值；③放电时：电极电势小于平衡值，负极电势大于平衡值9.化学电源将化学能转化成电能所需的条件：（1）化学反应中失电子反应与得电子反应必须分隔在俩区域中进行；（2）物质在进行在转变的过程中必须通过外电路。

10.化学电源的组成：（1）电极：电池的核心部件（2）电解质：保证离子导电作用，有的还参与成流反应（3）隔离物：防止正、负极接触而短路（4）外壳：即电池容器11.电池容量：C0=26.8n（m/M） n为反应得失电子数C实际=It 或 C实际= 1R * Vdtt活性物质利用率 k=C实际/C0 电池能量 W0=C0E ,W0= - △G=nFE ,W实际=CV平电池功率： P0=W0/t=IE ， P实际=W/t=CV/t=IV=IE-I2R内1.正极材料：二氧化锰反应机理：MnO2+H++e-→MnOOH次级过程：2MnOOH+2H+→MnO2+Mn2++2H2O负极材料：锌 NH4Cl电解液中的反应：Zn+2NH4Cl-2e-→Zn（NH3）2Cl2↓+2H+ ZnCl2为主电解液 4Zn-8e+9H2O+ZnCl2→ZnCl•4ZnO•5H2O+8H+KOH溶液中: Zn-2e+4OH-→Zn(OH)42-→←ZnO+H2O+OH- 锌电极会发生钝化、自放电2.各类锌锰电池反应（1）铵型电池：Zn+NH4Cl2+2MnO2→Zn(NH3)2Cl2↓+2MnOOH（2）锌型电池：4Zn+9H2O+ZnCl2+8MnO2→8MnOOH+ZnCl2 . 4ZnO . 5H2O（3）碱性电池：电池表达式：（-） Zn l KOH l MnO2（+）正极：2MnO2+2H2O+2e→2MnOOH+2OH-负极：Zn-2e+4OH-→Zn（OH）42-→←ZnO+H2O+2OH-电池反应：Zn+2MnO2+H2O→2MnOOH+ZnO产物特点：（1）Zn（NH3）Cl2：致密而坚硬，它的生成使电池内阻增大，反应面积减小（2）ZnCl2•4ZnO•5H2O：刚生成时是松软的，随时间延长会变硬。

化学电源第一章电化学理论基础1.1.1电极/溶液界面的结构电极/溶液界面时电化学反应发生的场所1.1.1.1双电层的形成与结构①离子双电层②溶液一侧荷电粒子在电极表面发生非静电吸附时，又靠静电作用吸引了溶液中符号相反的荷电粒子，也形成了双电层——吸附双电层③溶液中不带电极表面定向排布，偶极的一端朝向界面，另一端则朝向该分子所属的一相——偶极双层电势差1.1.1.2影响双电层结构的因素决定双电层结构的是静电作用与热运动。

①浓度的影响。

溶液浓度越小，双电层分散排布的趋势就越大，分散层电势差就越大。

溶液浓度越大，双电层紧密排布的趋势就越大，紧密层电势在内电势中所占的比重将越大。

②温度的影响。

温度升高，离子热运动加剧，导致双电层趋于分散排布；温度低时，热运动则较平缓，这时稍有静电力就可以将离子吸引到电极表面，双电层趋于紧密排布。

③电极电势的影响。

电极电势远离零电荷电势时，电极表面与溶液中离子之间的静电作用增强，使双电层趋向紧密排布；电极电势在零电荷电势附近，静电作用较小，双电层趋于分散排布。

④溶液组分与电极间相互作用的影响。

如果溶液中含有可以在电极表面特性吸附的例子，则该离子易于和电极紧密结合，甚至可以脱掉水化膜，并穿透电极表面的水化层，直接靠在电极上，形成内紧密层。

1.1.3 电池电势和电池电动势能斯特方程：O+ze−⟶Rφe=φ⊖−RTZF ln a Ra O=φ⊖+RTZFln a oa R电池的电动势等于两个电极的平衡电极电势之差1.2电化学反应的特点及研究方法1.2.1电化学反应的特点①电化学反应是一种特殊的氧化还原反应。

氧化、还原两反应是在不同的位置上进行，在空间上是分开的②电化学反应是一种特殊的异相催化反应③等计量比进行的，得失电子数相同④氧化反应和还原反应互相制约，又各具独特性1.2.2电化学反应基本概念电化学反应装置通常由两个（或以上）电极、电解质溶液、容器及其他附件所构成。

在电化学中装置中，两个电极之间存在着电势差，根据两者电势的高低把两个电极分别定义为正极和负极。

第35讲原电池化学电源复习目标 1.理解原电池的构成、工作原理及应用。

2.正确判断原电池的两极，能书写电极反应式和总反应方程式。

3.了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。

考点一原电池的工作原理及应用1．原电池的概念及构成条件(1)定义：将化学能转化为电能的装置。

(2)原电池的形成条件①能自发进行的氧化还原反应。

②两个活泼性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。

③形成闭合回路，需满足三个条件：a.存在电解质；b.两电极直接或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

2．工作原理(以锌铜原电池为例)(1)装置变迁(2)电极反应负极：Zn－2e－===Zn2＋，氧化反应。

正极：Cu2＋＋2e－===Cu，还原反应。

总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。

(3)盐桥的组成和作用①盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶。

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。

③盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

3．原电池的应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。

(3)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。

(4)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。

1．理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池()2．放热反应都可设计成原电池()3．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() 4．两种活动性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极()5．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高()6．实验室制备H2时，用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳()答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√一、原电池原理及电极的判断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，其工作示意图如图。

第21讲常见的化学电源【考纲要求】1、了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2、掌握新型燃料电池在不同介质下的电极反应和应用。

［课前预习区］（一）一次电池--锌锰干电池1、酸性锌锰干电池：电解质是，负极材料是，电极反应：，正极材料是，电极反应式：。

2、碱性锌锰干电池：电解质是，负极材料是，电极反应：，正极材料是，电极反应：。

电池反应：。

（二）二次电池--铅蓄电池1、电解质是，负极材料是，电极反应，正极材料是，电极反应。

总的电池反应。

2、充电时，负极接电源的极，做极，发生反应，电极反应；正极接电源的极，做极，发生反应，电极反应：。

（三）燃料电池—氢氧燃料电池航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为，，则其正极反应式为_________ _。

碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为，则其负极反应可表示_________ ____。

【课堂互动区】【重点突破1】一、新型电池—可充电电池[例题1] 镍镉（Ni－Cd）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)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O放电时的两极材料是，正极反应式，负极反应式。

充电时阳极反应式，阴极反应式。

【变式练习1】（2011海南）一种充电电池放电时的电极反应为 H 2+2OH ——2e -=2H 2O ；NiO(OH)+H 2O+e -=Ni(OH)2+OH -；当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是（ ） A. H 2O 的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H 2的氧化 D . NiO(OH) 2的氧化【变式2】（09浙江卷12）市场上经常见到的标记为Li-ion 的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li +的高分子材料。

1.化学电源由：电极、电解质、隔膜、外壳组成。

2.电极由三部分组成：活性物质、导电剂、添加剂。

3.电极常用粘结剂：聚乙烯醇（PVA）、聚四氟乙烯（PTFE）、羧甲基纤维素（CMC）4.影响电池比能量的因素：电压效率ηu、反应效率ηr、质量效率ηm5.极化过电位由：电化学极化、浓差极化、电阻极化产生的过电位组成。

6.电池内阻包括：欧姆电阻（由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成）、极化电阻（电化学反应时由于电化学极化和浓差极化引起的电阻）。

7.放电率常用“时率”（额定容量除放电电流）和“倍率”（放电电流除额定容量）表示。

8.可逆条件的意义：①电池反应是可逆的；②反应以可逆的方式（速率无限小的情况下）进行。

9.电极反应：①液相传质步骤；②前置表面转化步骤；③电化学步骤；④随后转化步骤；⑤产物生成新相。

研究电极过程的目的就是为了确定上述步骤中哪一步是控制步骤（最慢）。

10.某一电流密度下电极电位与可逆电极电位的差值的绝对值称为过电位11.交换电流密度：在平衡电位处电极上氧化和还原反应速率相等，i0称为交换电流密度12.i0→0时的电极是理想的极化电极；i0→∞时是理想的非极化电极。

13.电池记忆效应：是指电池可逆失效，即电池失效后可重新恢复性能。

记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后，自动保持这一特定的倾向。

14.贮氢合金的分类：①AB5型稀土Ni 系合金LaNi5；②AB2型Laves相合金ZrMn2；③A B型钛镍系合金TiFe；④A2B型镁基合金Mg2Ni；⑤钒基固溶体V3Ti15.用作电池的贮氢合金必须满足以下条件：①有效吸氢量大；②平台压力合适；③在氢的阳极氧化电位范围内，贮氢合金有抗阳极氧化的能力；④在碱性电解质溶液中，合金的化学性能稳定；⑤在反复充放电过程中，电极不变形；⑥合金应有良好的电和热的传导性；⑦原材料成本低。

16.锂电池的组成：负极（碳）、正极（LiCoO2）和电解液（1mol/LLiPF6-EC+DE L(1:1)体积比）17.锂离子电池的特点：①锂离子从碳材料晶格中的脱嵌发生在接近金属锂的电极电位，因此完全可以替代金属锂作锂离子电池的负极材料；②LiCoO2的电极电位为4V，具有高的工作电压和高的比能量；③自放电速率低（6%/月）；④循环寿命长（大于1000次完全放电）；⑤无记忆效应；⑥无污染；⑦可快速充电。

化学电源复习提纲第二章化学电源概论1、化学电源按电解液类型分类：酸性电池、碱性电池、中性电池、有机电解质溶液电池、固体电解质电池、熔融盐电解质电池按工作性质及储存方式：一次电池（锌锰电池、锌银电池、锂二氧化锰电池）、二次电池（镉镍电池、铅酸电池、金属氢化物镍电池、锂离子电池）、储备电池（锌银电池、热电池、镁氯化铜电池）、燃料电池（质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池）物理电源？2、化学电源的工作原理：放电时：负极—氧化—阳极正极—还原—阴极（电流方向分外电路和内电路）充电时：负极--还原—阴极正极--氧化—阳极（充电电压高于电动势）化学电源的组成：（1）电极：①活性物质（决定了电池的基本特性）：正极电极电势大于零，负极电极电势小于零；电化学活性高；重量比容量和体积比容量大；于电解液中化学稳定性好；有高的电子导电性；丰富便宜②导电骨架（能把活性物质与外线路接通并使电流分布均匀，且起支撑性物质的作用）：机械强度好；化学稳定性好；电阻率低；易于加工（2）电解质（保证正负极间的离子导电作用，有的还参与成流反应）：化学稳定性好，减小电池自放电；电导率高（3）隔离物（防止电池正极与负极接触而导致短路）：电子的良好绝缘体，防止电池内部短路；隔膜对电解质离子迁移的阻力小；有良好的化学稳定性；有一定机械强度及抗弯曲能力；丰富低廉（4）外壳：良好的机械强度、耐震动、耐冲击、耐高低温变化、耐电解液腐蚀只有锌锰干电池是锌电极兼做外壳3、化学能转变成电能的实现条件：①失e与得e必须分在两个区域中进行（与一般氧化还原反应不同）②物质在进行转变时电子必须通过外电路（与电化学腐蚀的微电池不同）4、电池反应的特点：①反应在界面进行，有电荷和物质转移②反应总是“共轭”，两个反应分隔③电池极性反应（充放电时阳极阴极，同上2）④电子必须经过外电路5、电池材料选择原则：①电动势高；②电化当量低；③电化学活性高提高比表面；④电解质稳定性高；⑤环境友好；⑥活性物质导电性好；⑦来源丰富价格便宜6、电池的电动势和开路电压：电动势≥开路电压开路电压:电池在断路时电池两极的电压差电动势:根据电池反应，应用热力学方法的计算值（look P5） ΔG= -nFERed1+Ox2 → Red2+Ox1ΔG= ΔG0+RTln( [Red2][Ox1] / [Red1][Ox2]) E=E0-(RT/nF)ln( [Red2 ][Ox1] / [Red1][Ox2])7、电池的内阻：电流通过电池内部受到的阻力（包括欧姆电阻 极化电阻）极化电阻包括电化学极化和浓差极化V ＝E －I （R Ω+Rp )《V ：工作电压 E ：开路电压I ：电流 R Ω：欧姆电阻 Rp ：极化电阻》8、电池的放电电压和充电电压：放电电压：电池在放电时电池两端的电压（结冰）；放电初始电压：开始几秒种；放电平台电压；放电终止电压；过放电放电方式：恒阻放电、恒流放电、连续放电、间歇放电充电电压：电池在充电时电池两端的电压（冰融化）；充电初始电压：开始几秒种；充电平台电压；充电终止电压；过充电； 充电方式：恒压、恒流、脉冲充电9、电池的容量和比容量电池的容量：在一定放电条件下可以从电池获得的电量。

化学电源知识点总结手写一、电化学基础知识1. 电化学基础概念电化学是研究化学反应中电荷传递过程和电能与化学能之间相互转化的科学。

在电化学中，电化学反应是调控电流的传递行为，电解质是电导性的物质，具有带电离子的特性。

电化学反应包括还原和氧化两个反应过程。

2. 电池和电解槽电池是一种将化学能转变为电能的装置。

电池由正极、负极和电解质组成，正负极之间存储着化学反应所释放的电荷。

电解槽则是将电能转化为化学能的装置，通过电流传递使得电解质中发生氧化还原反应。

3. 电极和电解质电极是电化学反应中发生氧化还原反应的地点，分为阳极和阴极，通常是导电材料的簇集；电解质是电解槽中充当离子或电子传递媒介的物质，有机电解质和无机电解质两种类型。

4. 电解质溶液和离子传递电解质溶液是电解质在溶液中的离子状态，电解质呈现不同的离子状态，离子传递是电化学反应中电池中所需要的机制。

二、电化学反应及其应用1. 电解质溶液中的氧化还原反应在电解质溶液中，发生氧化还原反应是通过电流传递，使得阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

常见的电解质溶液有酸性溶液和碱性溶液。

2. 电化学反应在电池中的应用电池中的化学反应是通过将化学能转变为电能来驱动电子流动。

常见的电池有干电池和蓄电池，它们通过不同的化学反应来存储和释放电能。

3. 电解质在电解槽中的应用电解槽是一种利用电能来促进化学反应的装置，通过电解质溶液中的离子传递来实现金属电镀、水电解等工艺。

4. 电化学反应在能源领域的应用电化学反应在能源领域有着重要的应用，如燃料电池、太阳能电池、电解水制氢等技术，通过利用化学反应转化能量，实现清洁能源的高效利用。

三、电化学测量和分析技术1. 电化学测量的基本原理电化学测量是利用电化学方法来进行化学物质的分析和测量，通过测定电化学反应中的电流、电势、电荷等参数来推导出样品的浓度、反应速率等信息。

2. 电化学分析方法电化学分析方法包括电位滴定法、电化学计量法、极谱法、循环伏安法、交流伏安法等，这些方法能够对溶液中的离子浓度、化学反应速率、电化学行为等进行准确测定。

新能源技术概论期末复习1．化学电源的定义。

化学电源：是一种将物质的化学能通过电化学氧化还原反应直接转换成电能的装置或系统，具有储存电能的功能。

2．化学电源的主要种类与特点。

一次电池：放电后不能用充电的方法使之复原，两电极的活性物质只利用一次。

小型、携带方便，放电电流不大。

二次电池：充电后可使之复原。

能多次充放电，循环利用。

燃料电池：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源。

正负极本身不包含活性物质，将燃料（电极活性物质）输入电池就能长期放电。

储备电池：储存期内电极活性物质和电解质不接触，或电解质处于固态；使用时借助动力源或水作用于电解质使电池激活。

3．化学电源的主要组成部分与作用。

正极和负极：参与电极反应和导电，决定电池的电性能。

电解质：保证正负极之间离子导电作用，有的参与成流反应或二次反应，或只起导电作用。

隔膜：防止正、负极短路，允许离子通过。

外壳：起保护作用。

4．化学电源的主要参数：电动势：电池在断路条件下正负极间的平衡电势之差。

开路电压：没有通电时电池的两电极之间的电压，小于电池电动势。

额定电压：电池在规定的标准条件下工作时应达到的电压。

工作电压：在电池两段接上负载R后，在放电过程中显示出来的电压。

终止电压：电池在一定标准条件下放电时，电压逐渐降低，当电池不宜继续放电时，电池的最低工作电压。

放电曲线：电池工作电压随时间变化的曲线。

时率：以一定的放电电流放完额定容量所需要的小时数。

内阻：电流流过电池内部使电池电压降低的阻力。

容量：一定放电条件下，可从电池获得的电量。

比容量：单位质量或单位体积的电池所能给出的电量。

倍率：在规定时间内，电池放出其额定容量时所输出的电流值，数值上为额定容量的倍数,通常以字母C表示。

自放电：电池在储存一段时间后，容量发生自动降低的现象。

循环寿命：电池充电和放电一次称为一个周期或循环。

电池容量降到某一规定值之前，能反复充、放电的次数称为循环寿命。

5．什么是内阻？包括哪些类型，内阻过高对电池有何影响？内阻是电流流过电池内部使电池电压降低的阻力。