第1章 第2节 第2课时 化学电源-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第2课时　化学电源 发 展 目 标 体 系 构 建 1.通过搜集、观察生活中常见的化学电源，了解化学电源的分类。 2．通过设计简单的燃料电池分析、体会化学电源的工作原理，电极构成及简单的电极反应式书写与判断。 1．化学电源的分类 2．常见电池 (1)锌锰干电池 项目 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 电极 锌筒作负极，石墨作正极 电解质 氯化铵和氯化锌 氢氧化钾 电极 反应 负极 Zn－2e－===Zn2＋ Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O 正极 2MnO2＋2NH＋2e－ ===Mn2O3＋2NH3＋H2O MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－ 电池 反应 Zn＋2MnO2＋2NH4Cl=== 2NH3＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH (2)铅蓄电池 ①电极材料 ②电解质溶液：H2SO4溶液。 ③原理 ④特点：性能优良，造价低，可多次充放电；单位质量储存的电能少。 (3)氢氧燃料电池 ①原理(电极反应及电池反应)。 项目 酸性燃料电池 碱性燃料电池 电极 石墨电极材料 电解质 磷酸等酸性溶液 KOH溶液 电极 反应 负极 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极 O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池反应 2H2＋O2===2H2O ②特点：能量利用效率高、可连续使用和污染轻等。 微点拨：燃料电池的两电极不参与反应，而是燃料(还原性气体或液体)和氧气分别在两极发生反应。 1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)手机、电脑使用的电池为一次电池。(　　) (2)酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池工作时，负极反应相同。(　　) (3)铅蓄电池放电时负极反应与充电时阴极反应相同。(　　) (4)氢氧燃料电池的电极一般不参与反应。(　　) (5)氢氧燃料电池的负极反应为H2－2e－===2H＋。(　　) 提示：(1)×　手机、电脑使用的是二次电池。 (2)×　酸性锌锰干电池负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，碱性锌锰干电池负极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O。 (3)×　铅蓄电池放电时负极反应为充电时阴极反应的逆反应。 (4)√ (5)×　氢氧燃料电池在碱性环境中的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。 2．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中(　　) ①铝合金是阳极　②铝合金是负极　③海水是电解液　④铝合金电极发生还原反应 A．②③　　　 B．②④　　　 C．①③　 D．①④ A　[电池电极只称为正、负极，故①错。其中活泼的一极为负极，即为铝合金，②对。电极在海水中，故海水为电解质溶液，③对。铝合金为负极，发生氧化反应，故④错。] 3．Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。 (1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。 (2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_____________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。 A．NaOH B．Zn C．Fe D．NH3·H2O [解析]　(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e－===Zn2＋；电池工作时，电子是从负极流向正极。 (2)Zn与Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快了Zn的腐蚀。 [答案]　(1)Zn(或锌)　正极 (2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀　B 二次电池的工作原理 (素养养成——证据推理与模型认知) 一种充电电池的原料为H2，其电池反应为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2，它具有比能量多等优点，常作为电动汽车、卫星等的电源。 1．该电池内电解质溶液呈酸性还是碱性？ 提示：由H2→OH－知呈碱性。 2．放电时的电极反应式如何书写？ 提示：负极：H2＋2OH－－2e－===2H2O 正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－ 3．充电时的电极反应式如何书写？ 提示：阴极