专题6 第3单元 课时2 化学电源（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学必修第二册【精讲精练】苏教版

第2课时　化学电源 学习目标 核心素养 1．了解化学电源的分类。 2．了解常见电池的基本结构和工作原理。 3．体会研制新型电池的重要性。 1．证据推理与模型认知 通过对原电池原理的学习，能够了解一般化学电源的工作原理，做到一通百通，举一反三。 2．科学精神与社会责任 通过认识化学电源在科技、社会、生活方面的应用，培养学生的科学精神与社责任。 知识点一　常见化学电源的组成和反应原理 1．原理 __原电池__原理。 2．优点 化学电源的能量转化率比__燃料燃烧__大的多。 3．分类 4．常见化学电源的组成与反应原理 电池名称 电池组成 电池反应 特点与应用 锌锰干 电池 锌、石墨棒、二氧化锰、氯化锌、氯化铵 Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH) 电压1.5 V，用途广泛 银锌纽 扣电池 锌、氧化银、氢氧化钾溶液 Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag 电压1.6 V，放电平稳 铅蓄 电池 铅、二氧化铅、硫酸 PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 电压2.0 V，广泛用于机动车辆 镍氢 电池 贮氢合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液 NiO(OH)＋MHNiO＋M＋H2O(MH表示贮氢合金M中吸收结合的氢) 电压1.2 V，寿命长，性能好 [思考探究] 1．写出铅蓄电池放电时的正、负极电极反应式。 提示　负极电极反应式：Pb－2e－＋SO===PbSO4，正极电极反应式：PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O。 2．二次电池放电与充电时的反应是否互为可逆反应？ 提示　二次电池放电与充电时的反应不是在同一条件下同时进行的，不互为可逆反应。 [归纳提升] 可充电电池的反应规律 可充电电池有充电和放电两个过程，放电发生的是原电池反应，充电发生的是电解池反应。充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电时的阳极反应为放电时正极反应的逆过程，充电时的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。 放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。放电总反应和充电总反应在形式上互逆(但不是可逆反应)。 1．下列关于化学电源的说法不正确的是(　　) A．锌锰干电池是一次电池 B．燃料电池具有高效、环境友好的特点，以H2为燃料时，H2在正极反应 C．充电电池能实现化学能与电能间的相互转化 D．废旧电池的回收处理有利于资源和环境的可持续发展 解析　锌锰干电池不能充电反复使用，是一次电池，A正确；以H2为燃料时，H2在负极反应，氧气或空气在正极反应，B错误；充电电池属于二次电池，能实现化学能与电能间的相互转化，C正确；废旧电池中含有重金属，对其进行回收处理有利于资源和环境的可持续发展，D正确。 答案　B 2．常用的纽扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。放电时，锌极上的电极反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，氧化银电极上的反应是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列判断中正确的是(　　) A．锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应 B．锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应 C．锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应 D．锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化反应 解析　放电时，锌极上的电极反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，则锌失电子，发生氧化反应，所以锌为负极；氧化银电极上的反应是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，则氧化银得电子，发生还原反应，所以氧化银是正极。 答案　A 知识点二　燃料电池 电池名称 电池组成 电池反应 特点与应用 氢氧燃 料电池 铂碳/氢气、铂碳/氧气、氢氧化钾溶液 　2H2＋O2===2H2O　 用于航天飞机、牵引车等 甲醇­ 空气燃 料电池 钯碳/甲醇、铂­烧结镍/空气、氢氧化钾溶液 　2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O　 能量转化率高 [思考探究] 分别写出酸性氢氧燃料电池和碱性氢氧燃料电池的电极反应。 提示　酸性氢氧燃料电池：负极反应2H2－4e－===4H＋，正极反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O；碱性氢氧燃料电池：负极反应2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极反应O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 [归纳提升] 燃料电池的特点 (1)能量转化效率高。 (2)电极反应物没有贮存在电池内部。 (3)正、负极判断：通氧化剂如O2的一极为正极，通燃料反应物如甲烷的一极为负极。 (4)书写电极反应式时，要关注工作介质是酸性还是碱性环境。 1．某氨气燃料电池的工作原