2019-2020学年鲁科版选修1主题3合理利用化学能源课件 (3份打包)163ppt

【例1】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答： （1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是________，在导线中电子流动方向为_________（用a、b表示）。 （2）负极反应式为______________________。 （3）电极表面镀铂粉的原因为________________。 （4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连 续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。 金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下： Ⅰ.2Li+H2 2LiH Ⅱ.LiH+H2O ==== LiOH+H2↑ 反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应Ⅱ中的氧化剂是______________。 △ ==== 【规范解答】（1）原电池的工作原理是将化学能转化成电能。由于燃料电池的电池反应式就是它燃烧的化学方程式，所以该燃料电池的电池反应式为：2H2+O2 ==== 2H2O，其中氢元素从零价升至+1价，失去电子，即电子从a流向b。（2）负极为失去电子的一极，即H2失电子生成H+，由于溶液是碱性的，故电极反应式左右应各加上OH-。（3）铂粉的接触面积大，可以加快化学反应速率。（4）Ⅰ.Li从零价升至+1价，作还原剂。Ⅱ.H2O中的H从+1价降至H2中的零价，作氧化剂。 答案：(1)由化学能转变为电能 由a到b (2)2H2+4OH- 4H2O+4e-或H2+2OH- 2H2O+2e- (3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极 反应速率 (4)Li H2O 【变式训练】（2019·厦门高二检测）下列各装置中，能构成原电池的是（ ） 【解析】选A。A项装置能满足原电池的形成条件；B、C两项装置中两极材料是相同的，两电极间不存在电势差；D项装置中两溶液是分开的，不能形成闭合回路，故选A项。 【例2】铅酸蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为： Pb+PbO2+4H++2SO42- 2PbSO4+2H2O 请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）： （1）放电时：正极的电极反应式是_____________； 电解液中H2SO4的浓度将变_____________； 当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加 __________g。 放电 充电 （2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按如图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成＿＿＿、B电极上生成＿＿＿，此时铅酸蓄电池的正负极的极性将＿＿＿。 【自主解答】由于原电池中正极上得电子、负极上失电 子，根据电池总反应式得，正极的电极反应式为：PbO2 +4H++SO42-+2e- PbSO4+2H2O；由于铅酸蓄电池在放 电时消耗H2SO4，所以H2SO4的浓度将变小；负极的电极反 应式为： Pb+SO42- PbSO4+2e- Δm 2 mol 96g 1 mol 48g (2)电解过程中，与外电源正极相连的电极（B极）上失 电子，与外电源负极相连的电极（A极）上得电子，则B 极上的电极反应式为：PbSO4+2H2O PbO2+4H++SO42- +2e-；A极上的电极反应式为：PbSO4+2e- Pb+SO42-。 根据图示，电解一段时间后，原PbO2极变成Pb极，原Pb极 变成PbO2极，即正负极对换。 答案：(1)PbO2+4H++SO42-+2e- PbSO4+2H2O 小 48 (2)Pb PbO2 对换 【变式训练】下列有关电池的说法不正确的是（ ） A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电 极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中，锌电极是负极 【解析】选B。在铜锌原电池中，铜作正极，锌作负极，电子从负极流出经外电路流向正极，即电子沿外电路从锌电极流向铜电极。 一、选择题 1.原电池的正极一定是（ ） A.电子流出的一极 B.电子流入的一极 C.发生氧化反应的一极 D.电极自身参与反应的一极 【解析】选B。电子流出的一极为负极；电子流入的一极为正极；发生氧化反应的一极为负极；有的原电池的正极自身不参与反应，如燃料电池、铜锌原电池等，有的原电池的正极自身参与反应，如铅酸蓄电池，故选B项。 2.由锌片、铁片、铜片、银片和稀硫酸可以构成原电池的数目是（ ） A.3种 B.4种 C.5种 D.6种