第二节 化学电源
1．碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH。
2．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO2，负极是Pb，电解质溶液是H2SO4溶液。 3．氢氧燃料电池两类型： (1)酸性电解质时：
负极反应式：2H2－4e===4H； 正极反应式：O2＋4H＋4e===2H2O。 (2)碱性电解质时：
负极反应式：2H2＋4OH－4e===4H2O； 正极反应式：2H2O＋O2＋4e===4OH。
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化学电池 [自学教材·填要点] 1．概念
将化学能变成电能的装置。 2．分类
3．电池优劣的判断标准
(1)单位质量或单位体积所输出的电能的大小(比能量)，或者输出的功率的大小(比功
1
率)。
(2)电池储存时间长短。
[师生互动·解疑难]
(1)化学电池能量转化率高，供能稳定可靠。
(2)可制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池及电池组，使用方便。
(3)电池中的镍、镉、锰、铅等金属离子会对土壤、水源造成污染，应集中回收处理。
1．下列说法中，不正确的是( ) ．A．化学电池是将化学能转变成电能的装置
B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等
C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护 D．废旧电池可以随意丢弃
解析：本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。
答案：D
一次电池——碱性锌锰电池 [自学教材·填要点] 1．构造
2．组成
2
正极材料：MnO2；负极材料：Zn；电解质：KOH。 3．工作原理
负极：Zn－2e＋2OH===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e===2MnOOH＋2OH； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
[师生互动·解疑难]
(1)碱性锌锰干电池克服了普通锌锰干电池的缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电。
(2)纽扣式锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。
(3)锂电池的负极是Li，正极是MnO2、CuO、FeS2等，锂电池的比能量高，电压高，可储存时间长。
2．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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应式为Zn (s)＋2MnO2 (s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误的是( )
A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：
2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e===Mn2O3(s)＋2OH(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
解析：由所给的电池总反应式可知，电池工作时，每有1 mol Zn参加反应，则会有2 mol 电子从负极Zn经外电路流向正极，并在正极发生反应：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e===Mn2O3(s)＋2OH(aq)。外电路每通过0.2 mol电子，Zn的质量就减少6.5 g。
答案：C
3
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二次电池 [自学教材·填要点]
1．铅蓄电池的构造
2.铅蓄电池的工作原理 (1)放电时：
负极：Pb(s)＋SO2－
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4(aq)－2e===PbSO4(s)；
正极：PbO＋
2－
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2(s)＋4H(aq)＋SO4(aq)＋2e===PbSO4(s)＋2H2O(l)； 总反应式：Pb(s)＋PbOSO放电
2(s)＋2H24(aq)===== 2PbSO4(s)＋2H2O(l)。 (2)充电时：
铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。
阴极：PbSO－
2－
4(s)＋2e===Pb(s)＋SO4(aq)，发生还原反应。
阳极：2PbSO－
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2－
4(s)＋2H2O(l)－2e===PbO2(s)＋4H(aq)＋SO4(aq)，发生氧化反应。总反应式：2PbSO充电4(s)＋2H2O(l)===== Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆的反应方程式：
Pb(s)＋PbOSO放电
2(s)＋2H24(aq)充电2PbSO4(s)＋2H2O(l)。
[师生互动·解疑难]
(1)二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生，能重复使用。
4
(2)铅蓄电池的优缺点：
①铅蓄电池具有电压稳定，性能良好，价格低廉，使用方便，安全可靠，循环使用的优点。
②铅蓄电池的缺点是比能量低，废弃的电池污染环境。
(3)放电时是原电池原理，而充电时是电解池原理；二次电池的充放电过程相反。
3．关于铅蓄电池的说法正确的是( ) A．在放电时，正极发生的反应是 Pb(s)＋SO4(aq)===PbSO4(s)＋2e B．在放电时，该电池的负极材料是铅板 C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D．在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)＋2e===Pb(s)＋SO4(aq)
解析：A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为PbO2＋4H＋SO4＋2e
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===PbSO4＋2H2O；C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。
答案：B
氢氧燃料电池
[自学教材·填要点] 电池 氢氧燃料电池酸性电解质 氢氧燃料电池
负极反应 正极反应 总反应式 2H2－4e===4H －＋O2＋4e＋4H===2H2O －＋2H2＋O2===2H2O 2H2－4e＋4OH－－O2＋4e＋2H2O===4OH －－2H2＋O2===2H2O 5