6.3.2 化学电源（备学案）-【上好课】2021-2022学年高一化学同步备课系列（苏教版2019必修第二册）

6.3.2 化学电源 【学习目标】 1．认识常见的化学电源。 2．知道电解的概念，了解电解在物质制备中的应用。 【基础知识梳理】 一、原电池工作原理的应用 1．加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成_________，加快了反应，使产生H2的速率加快。 2．比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属为_______极，活动性弱的金属为_______极。 例如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性_______。 3．设计原电池 已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般_______为负极材料(或在负极上被_______)，_______ (电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 例如，利用Cu＋2AgNO3= Cu(NO3)2＋2Ag的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池，该原电池的电极反应式为： 负极(Cu)：_____________________ (_______反应) 正极(C)：_____________ _______ (_______反应) 二、化学电源 1．概念及分类 （1）利用原电池原理，将_______能直接转化为_______。化学电源的能量转化率比燃料燃烧_______。 （2）化学电源有_______电池、_______电池和_______电池等。 _______电池用过之后不能复原，_______电池充电后能继续使用。 2．常见的化学电源 （1）一次电池：锌锰干电池。 （2）二次电池：银锌纽扣电池、铅蓄电池、镍氢电池。 （3）燃料电池：氢氧燃料电池、甲醇-空气燃料电池等。 3．燃料电池 （1）燃料电池与火力发电相比，其燃料的利用率_______、能量转化率_______。与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等。 （2）氢氧燃料电池： 在负极上发生氧化反应的是_______，在正极上发生还原反应的是_______，产物是_______。 （3）以0.5mol·L-1的Na2SO4溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下： 负极：______________________ (氧化反应)； 正极：________________________ (还原反应)； 电池反应：________________。 三、电解和电解池 1．电解池 电解池是将________能转化为________能的装置。 电解池中，与直流电源正极相连的电极为________，与负极相连的电极为________。 2．电解在物质制备中的应用 （1）电解水制取氢气和氧气：________________________________ （2）电解饱和食盐水：________________________________ （3）冶炼Na、Mg、Al等活泼金属（写出相应的化学方程式） ①冶炼金属钠：________________________ ②冶炼金属镁：________________________ ③冶炼金属铝：________________________ （4）电解氧化铝的电极反应式： 阴极：________________________ 阳极：________________________ 【课堂检测】 1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是(　　) A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中的石墨电极 2．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 3．已知空气－锌电池的电极反应为锌片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；碳棒：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，据此判断，锌片是(　　) A．正极，被还原 B．正极，被氧化 C．负极，被还原 D．负极，被氧化 4．下列关于电解池说法正确的是(　　) A．电源的负极就是阴极 B．与直流电源正极相连的是电解池的阴极 C．与直流电源负极相连的电极上发生还原反应 D．阳极上发生还原反应 5．根据Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料，并写出正、负极的电极反应式。 6．根据Fe+2FeCl3=3FeCl2，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料，并写出正、负极的电