第1章 第2节 第2课时 化学电源-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版教程】创新导学案word（鲁科版）

第2课时　化学电源 化学电源及其分类 1．化学电源：是将化学能转化为电能的实用装置。 2．分类 常见的化学电源的工作原理分析 1．锌锰干电池 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 装置 电极及电池反应 负极：Zn－2e－=== Zn2＋ 正极：2MnO2＋2NH ＋2e－===Mn2O3＋ 2NH3＋H2O(其中一种观点) 负极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 电池反应：Zn＋ 2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH 2．铅蓄电池 构造 以平行排列的铅、铅锑合金或铅钙合金栅板为主架，栅格中交替地填充着作为负极和正极的铅和二氧化铅，电解质溶液为H2SO4溶液 装置 电极反应 负极(铅电极)：Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极(二氧化铅电极)：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 电池反应 放电：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 充电：2PbSO4＋2H2O===PbO2＋Pb＋2H2SO4 3．燃料电池 (1)燃料电池的特点 ①电极材料本身不参与氧化还原反应。 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，反应产物不断地被排出。 ③通入燃料(如氢气)的一极为负极，通入氧化剂(如O2)的一极为正极。 ④能量转化率高，远高于普通燃烧过程。 (2)燃料电池的工作原理 燃料电池以燃料(如氢气、煤气、天然气、甲醇等)为负极反应物，以氧化剂(如氧气)为正极反应物。电解质有溶液(碱性、酸性和中性)、熔融碳酸盐、固体电解质等类型。 4．氢氧燃料电池 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 酸性条件(H＋) 负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O 中性条件(Na2SO4) 负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 碱性条件(OH－) 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 特点 能量利用效率高、可连续使用、对环境污染小 1．下列说法错误的是(　　) A．依据原电池的原理设计出了化学电源 B．原电池是化学电源的雏形 C．判断电池的正、负极只需看其正、负极材料的活泼性 D.氧化还原反应所释放的化学能是化学电源的能量来源 答案　C 解析　判断电池的正、负极不仅与电极材料有关，还与电解质溶液有关。 2．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种锌银电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总反应为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag。 根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是(　　) A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大 B．在使用过程中，电子由Ag2O经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应 答案　C 解析　根据电极反应可知Zn失电子发生氧化反应，Ag2O得电子发生还原反应，故Zn是负极，Ag2O是正极，故C正确，D错误；负极(即Zn极)在反应时消耗OH－，则负极区溶液的pH应减小，故A错误；发生原电池反应时，电子由负极经外电路流向正极，故B错误。 3．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是(　　) A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用 答案　B 解析　该原电池负极反应为Al－3e－===Al3＋，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，工作时电子由负极流向正极，而电流由正极流向负极。 4．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．锌铜原电池工作时，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 答案　B 解析　锌铜原电池中，电子从负极锌沿外电路流向正极铜。 5．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2OPbO2＋Pb＋2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法错误的是(　　) A．需要定期补充硫酸 B．工作时铅是负极，PbO2是正极 C．工作时负极上发生的反应是Pb－2e