内容正文:
专题2 化学反应与能量转化
菜 单
化学·必修2(SJ)
第2课时 化学电源
专题2 化学反应与能量转化
菜 单
化学·必修2(SJ)
1.制造原理:__________原理。
2.优点:能量转化率比________燃烧要大的多。
原电池
燃料
教材梳理·新知落实
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3.化学电源的分类
(1)一次电池
一次电池是用过以后不能复原的电池。最常见的是锌锰干电池。
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干电池是用____________________,位于中央的顶盖有铜帽的______________,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉末。
干电池的电动势通常约为1.5 V,不能充电再生。
锌制筒形外壳作负极
石墨作正极
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(2)二次电池
二次电池是_______后能继续使用的电池。最常见的为铅蓄电池。
充电
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铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有一层棕褐色的PbO2,负极板是海绵状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中,且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
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(3)燃料电池
燃料电池是一种_______地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池,常见的有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等。
连续
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化学电源可分为三类:一次电池、二次电池、燃料电池。其中一次电池又称为一次性电池,其特点是用过后不能复原;二次电池充电后可继续使用。
考点 常见化学电源
典例剖析·规律总结
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种类
电池
名称
电极
材料
电解质
溶液
电极反应
电池总方程式
优缺点
一次
电池
Zn—
Mn
干电池
Zn、
C
NH4Cl
溶液
负极:Zn-2e-===Zn2+
正极:2NHeq \o\al(+,4)+2e-===2NH3+H2
Zn+2NHeq \o\al(+,4)=== Zn2++2NH3+H2
携带方便,但放完电后不能再用,污染较重
Zn—
MnO2
碱性
电池
Zn、
MnO2
KOH
溶液
负极:Zn-2e-+2OH-===
Zn(OH)2
正极:2MnO2+2e-+H2O===
Mn2O3+2OH-
Zn+2MnO2+H2O===
Zn(OH)2+Mn2O3
性能高且使用寿命长
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充电
电池 Zn—Ag2O
纽扣电池 Zn、Ag2O KOH溶液 负极:Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O
正极:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH Zn+Ag2O
===2Ag+ZnO 质轻、体积小,使用方便,较大型的可制成充电电池,可充电使用数次
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燃料
电池
H2—O2
Pt、Pt
Na2SO4溶液
负极:2H2-4e-===4H
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
2H2+O2
===2H2O
高效,无污染,噪声小,能量转化率高,反应物不储存在电池内部,用外加设备供给,需不断提供氢气和氧气,反应能连续进行
稀H2SO4
负极:2H2-4e-===4H+
正极:O2+4e-+4H+===2H2O
NaOH溶液
负极:2H2-4e-+4OH-===4H2O
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
CH4—O2
Pt、Pt
NaOH溶液
负极:CH4-8e-+10OH===COeq \o\al(2-,3)+7H2O
正极:2O2+4H2O+8e-===8OH-
CH4+2O2+2OH-===COeq \o\al(2-,3)+3H2O
资源相对丰富,能量转化率高,排放CO2少,大大减轻温室效应
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[例1]一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是
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A.反应CH4+H2Oeq \o(=======,\s\up14(催化剂),\s\