高二化学化学电源人教实验版知识精讲.doc

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1、高二化学化学电源人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：化学电源二.重点、难点：1.一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用是重点2.化学电池的反应原理是难点三.具体内容：1.化学电源的分类2.一次电池（1）碱性锌锰电池（2）锌银电池（3）锂电池3.二次电池（1）铅蓄电池放电过程（2）铅蓄电池充电过程4.燃料电池（1）氢氧燃料电池（2）甲烷燃料电池（3）甲醇燃料电池（4）乙醇燃料电池（5）液态肼燃料电池【典型例题】[例1]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

2、是根据此反应式判断，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是负极答案：CD解析：考察基本的二次电池各电极及反应判断。[例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。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）+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（

3、1）+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0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g答案：C解析：考察原电池原理的应用。[例3]高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH下列叙述不正确的是（）A.放电时负极反应为：Zn－2e－+2OH－=Zn（OH）2B.充电时阳极反应为：Fe（OH）3－3e－+5OH－=FeO+4

4、H2OC.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强答案：C解析：判断二次电池充放电过程的判断。[例4]固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。它以固体氧化锆－氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应，下列判断正确的是（）A.有O2放电的a极为电池的负极B.有H2放电的b极为电池的正极C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－D.该电池

5、的总反应方程式为答案：D解析：考察利用所学知识进行类比判断。[例5]新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na+XS====Na2Sx（1）放电时S发生________反应，Na作________极（2）充电时Na所在电极与直流电源________极相连（3）充电时阳极反应为_____________；放电时负极反应为_______________答案：（1）还原；负；（2）负；（3）Sx2－－2e－=XS；Na–e－=Na+解析：考察

6、电池充放电过程的反应的判断。[例6]燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，试解答下列问题：（1）宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电极反应为：2H2－4e－+4OH－=4H2O，O2+2H2O+4e－=4OH－，正极发生的是___________反应（填氧化或还原），总反应方程式是：___________（2）燃料电池在发电的同时还生成了水，这正好解决了宇航员在太空中的饮水问题，若电池输出的电流强度为533A，则每小时能生成多少g水？答案：还原；2H2＋O2＝2H2O；179.3g。解析：根据燃料电

7、池中电子转移计算。[例7]有人设计以铂和锌为电极材料，埋入人体内作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2、H2O进行工作，两极反应式为：正极材料是________电极反应是________________，负极材料是________，电极反应是________________。答案：铂；O2+4e－+2H2O=4OH－；Zn；Zn–2e－=Zn2+解析：利用化学电源中电极及电极反应判断的方法解题。[例8]熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合

8、物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在6500C下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32－→4CO2+4e－正极反应式________________总电池反应式________________答案：O2+2CO2+4e－=2CO32－；2CO+O2=2CO2解析：判断