专题1第2单元 第2课时 化学电源(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2020）

第2课时　化学电源 课程标准要求 学业质量水平 1.了解常见化学电源的工作原理。 2．能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 1.能结合生产和生活实际问题情境说明化学变化中能量转化等的重要应用。(水平3) 2．能从宏观与微观、定性与定量等角度对物质变化中的能量转化进行分析和表征。(水平4) 一、化学电源 1．分类 根据原电池的反应原理，人们设计和生产出的化学电源，包括一次电池、二次电池和燃料电池等。 2．一次电池和二次电池 (1)一次电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后不能再使用。使用最广泛的一次电池是干电池，如普通锌锰干电池、碱性锌锰电池等。 (2)二次电池又称为充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生，因此二次电池可以多次重复使用。铅蓄电池是最常见的二次电池，其缺点是比能量低，废弃后会污染环境等。 二、常见化学电源 1．一次电池 (1)普通锌锰干电池和碱性锌锰电池 普通锌锰干电池 碱性锌锰电池 构造 示意图 优点 和缺点 制作简单、价格便宜，但存在放电时间短、放电后电压下降较快等 比能量大，能提供较大电流并连续放电 电池 总反应 Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl＋2MnOOH 2MnO2＋Zn＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 负极 反应 Zn＋2NH4Cl－2e—===Zn(NH3)2Cl＋2H＋ Zn＋2OH—－2e—===Zn(OH)2 正极 反应 2MnO2＋2H＋＋2e—===2MnOOH 2MnO2＋2H2O＋2e—===2MnOOH＋2OH— (2)银锌纽扣电池 构造示意图 电池总反应 负极反应 正极反应 Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag Zn＋2OH—－2e—===ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e—===2Ag＋2OH— 2.铅蓄电池(二次电池) (1)铅蓄电池的构成 铅蓄电池由两组平行的栅状铅合金极板交替排列作为主架，正极板上覆盖PbO2，负极板上覆盖Pb，电解质是硫酸。 (2)放电反应和充电反应 构造示意图 放电反应 (原电池反应) 电池反应 Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O 负极 Pb＋SO－2e—===PbSO4 正极 PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 充电反应 总反应 2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO 阴极 PbSO4＋2e—===Pb＋SO 阳极 PbSO4＋2H2O－2e—===PbO2＋4H＋＋SO 3.燃料电池 (1)氢氧燃料电池(碱性) 原理示 意图 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 电极 反应 碱性 介质 负极：2H2＋4OH—－4e—===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e—===4OH— 酸性 介质 负极：2H2－4e—===4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e—===2H2O (2)制作简单的燃料电池(基础实验) 具体内容 实 验 操 作 ①将石墨棒和玻璃导管插入橡胶塞中，注意调节石墨棒和玻璃导管伸入U形管内的长度。 ②将橡胶塞塞入U形管管口，检查装置气密性，标记橡胶塞底部刚才到达的位置。 ③取出橡胶塞，往U形管中注入适量6 mol·L－1稀硫酸，以接近橡胶塞底部刚才所标记的位置为宜。 ④塞紧橡胶塞，接通学生电源，当一段玻璃导管内的液柱接近溢出时，切断学生电源。 ⑤取出时钟内的干电池，将导线与时钟的正、负极相连，观察时钟指针 燃料电池装置图 实验 现象 步骤⑤连接时钟时，时钟指针开始转动 实验 结论 电路中有电流通过，形成了原电池 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)碱性锌锰电池属于一次电池，手机锂电池属于二次电池。(√) (2)碱性氢氧燃料电池中，负极反应为H2－2e－===2H＋。(×) (3)燃料电池中，可燃物通入负极，发生还原反应。(×) (4)铅蓄电池放电后再充电，可使活性物质获得再生。(√) (5)铅蓄电池放电过程中，电解质溶液的酸性逐渐增强。(×) (6)燃料电池具有能量转换效率高、废弃物排放少、运行噪音小等优点。(√) 2．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 下列说法不正确的是(　　) A．甲：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ B．乙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 C．丙：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 D．丁：Zn2＋向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增大 D　[纽扣式银锌电池中，电解质溶液是KOH溶液，Ag2O是正极，发生还原反应，电极反应式为