专题1 第二单元 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】创新导学案全书word（苏教版）

第2课时　化学电源 [明确学习目标]　1.了解和学习电池的分类、优点及适用范围。2.了解几类化学电源的构造、原理。3.掌握原电池电极反应式及总反应方程式的书写。 1．一次电池 (1)含义：发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用的电池。 (2)常见的一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰电池、银锌钮扣电池等。 2．二次电池 (1)含义：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可多次重复使用的电池。 (2)常见的二次电池有铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等。 (3)铅蓄电池 ①负极：Pb； 正极：PbO2； 电解质：H2SO4。 ②铅蓄电池的工作原理 电极反应式 放电 负极 Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极 PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 总反应 Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O 充电 阴极 PbSO4＋2e－===Pb＋SO 阳极 PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 总反应 2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO 合并总反应 Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ③铅蓄电池的特点 铅蓄电池性能优良，价格低廉，安全可靠；但其比能量低、笨重，废弃后会污染环境。 3．燃料电池 (1)含义：利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的化学电池。 (2)工作特点：还原剂、氧化剂不是全部储藏在电池内，而是在工作时不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。因此燃料电池能够连续不断地提供电能，且能量转换效率很高。 (3)燃料电池种类很多，常见的有氢氧燃料电池。此外，甲烷、甲醇、肼(N2H4)、氨等都可以作为燃料电池的燃料。 (4)氢氧燃料电池 氢气、氧气分别在多孔金属电极上发生氧化、还原反应。当电解质为KOH时，其电极反应式为： 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－； 总反应：2H2＋O2===2H2O。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在垃圾分类中，废旧电池属于有害垃圾，应回收集中处理。(　　) (2)干电池根据电解质的性质又可分为酸性电池、碱性电池、中性电池。(　　) (3)干电池在使用后，可再次充电使用。(　　) (4)原电池的正、负极材料一定参加反应。(　　) (5)二次电池的放电过程是原电池，充电过程是电解池。(　　) (6)二次电池放电时的负极反应和充电时的阳极反应互为可逆反应。(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ (6)× 2．电池在生产、生活中应用越来越广泛。下列说法错误的是(　　) A．化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电 B．铅蓄电池应用广泛，主要优点是单位质量的电极材料释放的电能大 C．燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点 D．锂电池是一种高能电池，体积小、质量小，比能量大 答案　B 3．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的电池反应方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列结论正确的是(　　) A．Pb为正极被氧化 B．电解质溶液的pH不断减小 C．SO向PbO2处移动 D．电解质溶液的pH不断增大 答案　D 4．某电池以K2FeO4和锌为电极材料，氢氧化钾溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是(　　) A．锌为电池的负极 B．正极反应式为2FeO＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C．该电池放电过程中电解质溶液浓度增大 D．电池工作时OH－向负极迁移 答案　B 解析　由于电解质为KOH溶液，故正极反应式中不应出现H＋。正确的正极反应式为FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－，故B错误。 5．甲醇燃料电池结构示意图如下。甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应式为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是(　　) A．右电极为电池正极，左电极为电池负极 B.负极电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ C．b处通入空气，a处通入甲醇 D．正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 答案　D 解析　由题给总反应式中产物为CO2，判断电解质为酸性环境，故正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D错误。 知识点一　常见的化学电源 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 装置 电极及电池反应 负极：Zn＋2NH