6.1.3 原电池原理应用　化学电源（精讲）-2022-2023学年高一化学同步精讲+精练（人教版2019必修第二册）

新理念-新标准-新高度 新教材·新高考 6.1.3原电池原理应用 化学电源 【学科核心素养】 1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。 2掌握构成电池的要素，了解不同电极材料对电池性能的影响。 3能正确书写简单化学电源的电极反应式。 【知识讲解】 一、化学电源 1,一次电池 ()特点：电池放电后不能充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行），如锌锰干电池属于一次电池。 (②)锌锰干电池的构造如图所示： 石墨棒 MnO2糊 NH,CI糊 锌筒 ①锌简为负极，电极反应是Zn-2e一Zn2+。 ②石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。 ③NH,CI糊的作用电解质溶液。 2.二次电池（充电电池） ()特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的 状态。 (②)能量转化：化学能瓢放电充电电能 (③)常见的充电电池：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。 3.燃料电池 (1)特点：①反应物储存在电池外部，②能量转换效率高、清洁、安全，③供电量易于调节。 (2)燃料电池常用的燃料有：氢气、甲烷、乙醇等。 常用氧化剂：氧气。 例1汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2十Pb+2HzSO4一2P%SO4十 2H2O,根据此反应判断，下列叙述中正确的是() APb是正极 BPbO2得电子，被氧化 C.负极反应是P%+SO2-4-2e—PbSO4 D,电池放电时，溶液的酸性增强 原创精品资源独家享有版权，侵权必究！ 新理念-新标准-新高度 新教材·新高考 二、电极反应式的书写 1,书写电极反应式的原则 电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相 加得电池总化学（或离子）方程式。 2,书写电极反应式的基本类型 (1)类型一题目给定原电池的装置图，未给总反应式 ①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。 ②结合电解质判断出还原产物和氧化产物。 ③遵循氧化还原反应离子方程式配平原则，写出电极反应式。（注意：电极产物能否与电解质溶液共存， 如铅蓄电池的负极铅失电子变为Pb2+,但Pb2+与硫酸溶液中的SO2一4不共存，因而负极电极反应式为 Pb-2e-+S02-4-PbSO) ④将两电极反应式相加（注意两极得失电子数相等）可得电池总反应式。 (2)类型二题目中给出原电池的总反应式 ①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的 反应即为正极反应：找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。 ②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应考虑电解质是否参与了反应。 ③若有一个电极反应式较难写出，可先写出较易写出的电极反应式，然后再用总反应式减去该电极反 应式即得到另一电极反应式。 例2一种镁一空气电池装置如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。 b OH- OH 活性炭 Mg电解质 )负极电极反应式 正极电极反应式 (2)电子移动的方向是由 经外电路到 。 (填“a”或“b) (3)电池总反应式为 【方法技巧】燃料电池电极反应式的书写 (1)写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为 加合后的反应。甲烷燃料电池（电解质溶液为NaOH溶液）的总反应为CH4十2O2十2NaOH一NaCO3十3HzO。 (②)写出电池的正极反应式。 无论负极燃料是H2还是含碳燃料(CO、CH、CH,OH、CH。、CHOH..),正极一般都是O2发生还 原反应，在碱性条件下，正极反应式为O2十2H2O十4e一4OH-,若在酸性条件下，则正极反应式为O2 +4H++4e=2H20。 原创精品资源独家享有版权，侵权必究！ 新理念-新标准-新高度 新教材·新高考 (3)写出负极反应式：负极反应式=总反应式一正极反应式。 【随堂检测】 1.(2022春江西九江·高一校联考期末)H,O2在强碱性溶液中主要以HO,形式存在。AH,O2然料电 池工作原理如图所示。正极反应式为H0,+2©+H,0=30H。提示：电池效率等于电路上通过的电子数与负 极失去电子数之比。下列说法错误的是 负载 NaOH/NaHO, A.A!极发生氧化反应 B.电流由Pt极经负载流向AI极 C.放电时，0H向A1极迁移 D.若正极生成4.5 mol OH,电路经过2.4mol电子，电池效率为60% 2.(2022春湖南邵阳·高一湖南省邵东市第一中学校考阶段练习)具有高能量密度的锌一空气蓄电池 是锂离子电池的理想替代品。如图是一种新型可充电锌一空气蓄电池放电时的工作原理示意图，下列说法 正确的是 Zn(OH) H2O. OH OH 锌板 离子 过渡金属