1.2化学能转化为电能-电池（第2课时化学电源）-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修1）

第一章 化学反应与能量变化 第二节 化学能转化为电能-电池 第2课时 化学电源 纽扣电池 叠层电池 二、化学电源 （各类电池） 二、化学电源 （一）化学电源的分类 一次电池 二次电池 （二）常见的化学电源 负极： 正极： 电池反应方程式 2MnO2+2NH4++ Zn=Mn2O3+2NH3 + H2O+Zn2+ 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3+2NH3 + H2O Zn – 2e- = Zn2+ 电极反应式 1、锌-锰干电池(一次电池)（酸性电解质溶液） 碱性锌锰干电池 电极反应： 结构 负极：锌粉 电解质：氢氧化钾 正极：MnO2和石墨粉 正负极混在电解质中 碱性干电池 负极 ：Zn-2e-+2OH-=ZnO +H2O 正极 ：2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH- 电池反应方程式 2MnO2+H2O+ Zn= 2MnOOH + ZnO 2.铅蓄电池（二次电池） 负极：Pb 电解质：30%硫酸 正极：PbO2 总电池反应: Pb PbO2 放电 zxxk 充电时： Pb PbO2 阴极(Pb) ： 阳极(PbO2) ： 电解池 2PbSO4+2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4 总反应 还原反应 氧化反应 H2SO4溶液 放电是原电池原理； 充电是电解原理 3、燃料电池 原理： 工作时发生的仍然是氧化还原反应 特点： 工作时氧化剂和燃料是从外界不断输入的，同时将电极产物不断排出电池。 燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。能量转换率很高。 氢氧燃料电池 电池反应为： 燃料电池优点: 能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点 制作一个简单的燃料电池 氢氧燃料电池 氢氧燃料电池结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为石墨，氢气和氧气(或空气)源源不断地通到电极上。试写出该电池的电极反应和电池反应。 电极反应（a:碱性电解质）： 负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 电池总反应为： 2H2+O2=2H2O 电极反应(b酸性条件)： 电极反应(c中性条件）： 负极：2H2-4e-=4H+ 正极：O2+4e-+2H2O=4OH- 负极：2H2-4e-=4H+ 正极：O2+4H++4e-=2H2O 甲烷燃料电池 思考：试写甲醇燃料电池正负极反应式？ +2CO32- 注意： 课堂练习 1. Mg–AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（ ） A. 负极反应式为Mg–2e–=Mg2+ B. 正极反应式为Ag++e–=Ag C. 电池放电时Cl–由正极向负极迁移 D. 负极会发生副反应：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ B 4.甲烷燃料电池，当电解质为KOH时总反应为: 写出电极反应式： 正极：2O2+4H2O+8e-=8OH- 负极：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 思考：第一组电池电解质如果为稀硫酸时如何书写电极反应： 总反应： CH4+2O2=CO2+2H2O 正极： 2O2+8H++8e-=4H2O 负极： CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+ zxxk 学.科.网 再见！ Lavf56.40.100 ①燃料电池中通入O2的一极为正极，通入可燃物的一极为负极。 ②书写燃料电池的电极反应时，要注意溶液的酸碱性，介质的酸碱性对电极反应和总反应都会产生影响。 2．由我国科学家研发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型干电池，以氯化钠和稀氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化锰­石墨为两极，其电池反应为Al＋3MnO2＋3H2O===3MnO(OH)＋Al(OH)3。下列有关该电池放电时的说法不正确的是 (　　) A．二氧化锰­石墨为电池正极 B．负极反应式为Al－3e－＋3NH3·H2O===Al(OH)3＋3NHeq \o\al(＋,4) C．OH－不断由负极向正极移动 D．每生成1 mol MnO(OH)转移1 mol电子 解析：由电池反应方程式知，铝为电池负极，铝失去电子转化为Al(OH)3，A、B正确；阴离子移向负极，OH－应不断由正极向负极移动，C错误；由反应中锰元素价态变化知D正确。 3．银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。其工作示意图如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A．Zn电极是负极 B．Ag2O电极发生还原反应 C．Zn电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 D．放电前后电解质溶液的pH保持不变 $