1.2.2 化学电源（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修1（苏教版2020 单选版）

第2课时　化学电源 一、化学电源 1．一次电池 续 表 2．二次电池(铅蓄电池) 还原 氧化 3.燃料电池(氢氧燃料电池) 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 二、制作简单的燃料电池 提示：增强溶液的导电性。 实验步骤 (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，注意观察实验现象，当一端玻璃导管内的液柱接近溢出时，切断学生电源； (5)取出石英钟内的干电池，将导线与石英钟的正、负极相连，观察石英钟指针 续表 实验操作和现象 装置 现象 [微辨析] 酸性氢氧燃料电池与碱性氢氧燃料电池的异同？ 闭合K1，断开K2，两个电极上均有气泡冒出，且其中一个电极区生成气体是另一个电极区的两倍。 电极区生成气体较多的电极连接石英钟的负极，生成气体较少的电极连接石英钟的正极，闭合K2，断开K1，石英钟的指针发生移动 结论 用石墨作电极，在通电条件下，水被电解成氢气和氧气；氢气和氧气可以形成氢氧燃料电池，其中通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极 续 表 [新知探究(一)] 电极反应方程式的书写 [归纳与论证能力] [典例导引] [典例]　 (2021·浙江选考)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li＋得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是 (　 ) [生成认知] 1．充电电池充电、放电的原理 (1)充电电池 既能将化学能转化为电能(放电)，又能将电能转化为化学能(充电)的一类特殊电池。 (2)充、放电时各电极上发生的反应 2．化学电源电极反应式的书写 3．“公式法”书写新型化学电池电极反应式 第一步 根据题中信息(如总反应方程式或原理图中元素化合价的升降等)判断还原剂和氧化产物、氧化剂和还原产物 第二步 根据原电池负极发生的反应为“还原剂－ne－―→氧化产物”、原电池正极发生的反应为“氧化剂＋ne－―→还原产物”，初步写出电极反应式 第三步 根据电荷守恒、质量守恒及电解质性质，在初步书写的电极反应式两侧补充相应的介质(介质常为H2O、H＋、OH－等)，配平电极反应式 2．Al-Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。电池工作时，下列说法错误的是 (　 ) A．电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极 B．电池负极附近溶液pH升高 C．正极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ D．负极会发生副反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ [新知探究(二)] 常见燃料电池 [归纳与论证能力] [典例导引] [典例]　 现有以下三种乙醇燃料电池 [生成认知] 1．常见燃料电池 续表 2.燃料电池电极反应的书写 续表 质子交换膜燃料电池的工作原理如图所示。 该电池中氢离子向哪个电极移动？正极反应方程式是什么？ 提示：由于电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此氢离子向a电极移动；该反应的正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 [跟踪训练] 1．(2021·山东等级考)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是 (　 ) A．放电过程中，K＋均向负极移动 B．放电过程中，KOH物质的量均减小 C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大 D．消耗1 mol O2时，理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下 为11.2 L 答案：C　 2．如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是(　 ) A．a电极是负极 B．b电极的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型 发电装置 解析：从图中可看出a电极处通入的是H2，b电极处通入的是O2，该电池的总反应是2H2＋O2===2H2O，故a电极处H2失e－被氧化，a为负极；相对应的b极为正极，b极的电极反应是2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故选项中只有B项不正确。 答案：B　 赢微点——内化学科素养 新型电池的电极反应式书写步骤 ①分析物质得失电子情况，据此确定正极、负极上发生反应的物质。 ②分析电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。 ③写出比较容易书写的电极反应式。 ④若有总反应式，