高中化学 第四章 第二节 化学电源学案(新人教版)选修.doc

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1、化学电源【学习目标】1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。　2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。　3.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。【学习过程】1.化学电池：（1）定义：化学电池是将化学能变成电能的装置。（2）分类：化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。种类特点(分类依据)实例一次电池放完电以后不能再使用普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池充电、放电可循环进行铅蓄电池

2、、镍氢电池燃料电池可通过不断充入燃料、氧化剂，连续使用氢氧燃料电池、CH4燃料电池（3）化学电池的优点有：能量转换效率高，供能稳定可靠；可以制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池和电池组，使用方便；易维护，可在各种环境下工作。2.常见的化学电池（1）一次电池：①碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液。负极反应式：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，正极反应式：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－，总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===

3、2MnOOH＋Zn(OH)2。②锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。试根据总反应式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判断：负极是Zn，其依据是在总反应式中锌元素化合价升高，失去电子，锌为负极。正极反应式是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，反应类型是还原反应。（2）二次电池：铅蓄电池是常见的二次电池，其负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液。放电过程中，电解质溶液的pH变化是变大，理由是H2SO4不断被消耗，使c(H＋)减小，pH增大。总反应方程式Pb(s)＋Pb

4、O2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)放电电极反应式负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)充电电极反应式阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)（3）燃料电池①氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总

5、反应式是2H2＋O2===2H2O。氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应：介质负极反应式正极反应式酸性2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O中性2H2－4e－===4H＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－碱性2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－②燃料电池的燃料除氢气外，还有烃、肼、甲醇、氨、煤气等气体或液体。若用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲醇(CH3OH)和氧气，发生原电池反应。在负极发生氧化反应的是CH3OH，其产物最终是H

6、2O、CO，负极反应式是2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO＋12H2O；正极反应式是3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式是2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O。3.书写化学电池中电极反应式注意的问题：(1)正确判断出化学电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应。(2)确认电极得失电子后的产物是否能与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式。(3)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律

7、写离子符号。(4)书写二次电池的电极反应时，要注意判断充电方向与放电方向。放电时的电极反应式倒过来即为充电时的电极反应式(注意电子的得失)。【当堂检测】1.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是(　　)A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大B．在使用

8、过程中，电子由Ag2O经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应2.一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O、7H2O＋7/2O2＋14e－===14OH－，有关此电池的推断正确的是(　　)A．