化学电源

日常生活中常见的化学电源原电池是一种将化学能转变为电能的装置，而化学电源则是一种实用的原电池。

化学电源品种繁多，大体可分为三类：1.一次电池（1）锌锰电池—干电池普遍用在手电和小型器械上的干电池，外壳锌片作负极，中间的碳棒是正极，它的周围用石墨粉和二氧化锰粉的混合物填充固定，正极和负极间装入氯化锌和氯化铵的水溶液作为电解质，为了防止溢出，与淀粉制成糊状物。

其电极反应式为：负极：Zn-2e- == Zn2+正极：2 NH4++2e-=2NH3↑+H2↑产生的NH3和Zn2+作用：Zn2++4NH3 = [ Zn(NH3)4]2+产生的H2和MnO2作用：H2+2MnO2 = Mn2O3+H2O总反应式为：2Zn+4MnO2+4NH4Cl== [Zn(NH3)4]Cl2+ ZnCl2+2Mn2O3+ 2H2OZn+2MnO2+2 NH4Cl== Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH)或Zn+2 NH4+= Zn2++2NH3↑+H2↑电池中MnO2的作用是将正极上NH4+还原生成的H2氧化成为水，以免产生H2附在石墨表面而增加电池内阻。

由于反应中锌筒不断消耗变薄，且有液态水生成，故电池用久后会变软。

新制干电池的电动势为1.5V，这样的干电池是“一次”电池，不能充电再生。

（2）银锌电池—钮扣电池钮扣电池最常见的为微型的Ag—Zn电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极壳盖组成的小圆盒。

盒内靠正极壳一端充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充Zn—Hg合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH。

该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。

其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液。

其电极反应式为：负极：Zn+2OH--2e- == ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e-==2Ag+ 2OH-总反应式为：Zn+ Ag2O== ZnO+2Ag（3）高能电池—锂电池该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。

高中化学化学电源在我们的日常生活中，电源无处不在，从手机、电脑到电动汽车，都离不开电源的支持。

而在高中化学的学习中，化学电源是一个重要的知识点。

今天，咱们就来好好聊聊这个有趣又实用的话题。

化学电源，简单来说，就是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。

它的种类繁多，常见的有一次电池、二次电池和燃料电池等。

先来说说一次电池，这其中最典型的代表就是干电池。

大家小时候都玩过玩具车吧？里面装的那种圆形的电池，通常就是干电池。

干电池的结构其实并不复杂，它主要由锌筒、碳棒、电解质糊等组成。

在放电过程中，锌筒作为负极逐渐被消耗，发生氧化反应：Zn 2e⁻＝Zn²⁺；而碳棒作为正极，二氧化锰在其中得到电子发生还原反应：2MnO₂＋ 2H⁺＋ 2e⁻＝ 2MnO(OH) 。

接下来是二次电池，比较常见的就是铅蓄电池。

汽车里用的蓄电池很多就是铅蓄电池。

它在放电时，负极是铅（Pb），发生的反应是：Pb ＋ SO₄²⁻ 2e⁻＝ PbSO₄；正极是二氧化铅（PbO₂），反应为：PbO₂＋ 4H⁺＋ SO₄²⁻＋ 2e⁻＝ PbSO₄＋ 2H₂O 。

那铅蓄电池为啥叫二次电池呢？这是因为它在放电后，经过充电又能恢复到原来的状态，继续使用。

充电时，原来的负极变成阴极，发生的反应是：PbSO₄＋ 2e⁻＝ Pb ＋ SO₄²⁻；原来的正极变成阳极，反应为：PbSO₄＋ 2H₂O 2e⁻＝ PbO₂＋ 4H⁺＋ SO₄²⁻。

再讲讲燃料电池。

这可是一种很有前景的化学电源。

比如氢氧燃料电池，它的工作原理是氢气在负极发生氧化反应：2H₂4e⁻＝4H⁺；氧气在正极发生还原反应：O₂＋ 4H⁺＋ 4e⁻＝ 2H₂O 。

燃料电池的优点可不少，它的能量转化率高，对环境的污染也比较小。

了解了这些常见的化学电源，咱们再来说说它们的工作原理。

其实，化学电源的工作原理本质上就是氧化还原反应。

在电池中，存在着两个电极，一个是负极，一个是正极。

化学电源【知识要点】一、化学电池的概念化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置。

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、化学电源的分类化学电源品种繁多，大体可分为三类：1、一次性电池：即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。

（1）锌锰电池—干电池该电池的负极材料是锌，正极材料是碳棒，电解质是MnO2、NH4Cl、ZnCl2组成的糊状物。

其电极反应式为：负极：Zn－2e- = Zn2+正极：2MnO2+2NH4+ +2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应式为：Zn+2MnO2+2NH4+ = Zn2+ + Mn2O3+2NH3+H2O电池中MnO2的作用是将正极上NH4+还原生成的H氧化成为水，以免产生H2附在石墨表面而增加电池内阻。

由于反应中锌筒不断消耗变薄，且有液态水生成，故电池用久后会变软。

（2）银锌电池—钮扣电池该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。

其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH 溶液。

其电极反应式为：负极：Zn+2OH- －2e- = ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应式为：Zn+ Ag2O= ZnO+2Ag（3）高能电池—锂电池该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。

由于锂的相对原子质量很小，所以比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大，使用寿命长，适用于动物体内（如心脏起搏器）。

因锂的化学性质很活泼，所以其电解质溶液应为非水溶剂。

如作心脏起搏器的锂—碘电池的电极反应式为：负极：2Li－2e- ==2Li+正极：I2+2e-==2 I- 总反应式为：2Li+I2==2LiI（4）海水铝电池：该电池是1991年我国首创以“铝-空气-海水”电池为能源的新型航海标志灯。