专题1 第二单元 第2课时 化学电源(讲义)-【红对勾讲与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1(苏教版)

专题1　化学反应与能量变化　　　　　　　 C.C中阳离子向A极移动 D.A极发生氧化反应 3.有A、B、C、D四种金属片,进行如下实验: ①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A 极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀 硫酸中,电流由D→导线→C;③A、C相连后, 同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡;④B、 D相连后,同时浸入稀硫酸中,D极发生氧化 反应;据此,判断四种金属的活动性顺序是 ( ) A.B>D>C>A B.C>A>B>D C.A>C>D>B D.A>B>C>D 4.现有如下两个反应: ①NaOH+HCl􀪅􀪅NaCl+H2O ②Cu+2Ag+􀪅􀪅2Ag+Cu2+ (1)根据上述两个反应的本质,判断它们能否 设计成原电池: 。 (2)如果不能,说明原因: 。 (3)如果能,则写出正、负极材料及其电极反 应式。 ①负极: , ; ②正极: , 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第2课时 化学电源 核心素养发展目标:1.证据推理与模型认知：了解常见的一次电池、二次电池、燃料电池的原理，优点及质量 优劣的评价。 2.变化观念与平衡思想：掌握新型化学电源的工作原理、电极反应、分析现象及相关计算。 化学电源的分类 化 学 电 池 二次 电池 → 又称 或 ;放电后可 以再充电使活性物质获得再生。 一次 电池 → 又叫 ;活性物质(发生 的物质)消耗到 一定程度,就不能使用了。 燃料 电池 → 一种连续地将 的化学 能直接转换成电能的化学电池,如 氢氧燃料电池。 判断电池优劣的主要标准 （1）比能量 即单位质量或单位体积所能输出电能的多少。 （2）比功率 即单位质量或单位体积所能输出功率的大小。 （3）电池的可储存时间的长短。 一次电池 1.锌锰干电池 普通锌锰电池 碱性锌锰干电池 装置 电极 反应 及电 池总 反应 负极: 正极: 总反应: 负极: 正极: 总反应: 特点 优点:制作简单,价格便宜。 缺点:新电池会发生自动放 电,使存放时间缩短,放电后 电压下降较快 比普通锌锰电池性能 好,其比能量和可储 存时间均有所提高 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 025 2.银锌纽扣电池 (1)纽扣式银锌电池的构造 (2)工作原理 负极:Zn+2OH--2e-􀪅􀪅ZnO+H2O; 正极:Ag2O+H2O+2e-􀪅􀪅2Ag+2OH-; 总反应: 。 (3)特点:此种电池比能量大,电压稳定,储存 时间长,适宜小电流连续放电。 二次电池 二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再 生,又称 或 。 1.铅蓄电池的构造 负极: ,正极: ,电解质溶 液: 溶液。 2.工作原理 (1)放电时 负极: ; 正极: ; 总反应: 。 (2)充电时 铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。 阴极: ; 阳极: ; 总反应: 。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程 式: 。 3.性能及应用 电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生 产生活中应用广泛,缺点是比能量低、笨重、 废弃电池污染环境。 拓展视野:锂离子电池 (1)锂离子电池的优点:质量小、体积小、储存和 输出能量大等。 (2)常见锂离子电池的材料组成 负极材料 正极材料 电解质溶液 嵌锂石墨 (LixC6) 磷酸 铁 锂(LiFePO4) 或钴酸锂(LiCoO2) 六氟 磷 酸 锂(LiPF6) 的碳酸酯无水溶液 (3)常见锂离子电池工作原理 结 构 原 理 图 放 电 负极反应:LixC6-xe-􀪅􀪅 6C+xLi+ 正 极 反 应:Li1-xCoO2 + xLi++xe-􀪅􀪅LiCoO2 总反应:LixC6+Li1-xCoO2 􀪅􀪅6C+LiCoO2 Li+ 由 石 墨 中 脱 嵌 移向正极,嵌入钴酸 锂晶体中 充 电 阳极 反 应:LiCoO2-xe- 􀪅􀪅Li1-xCoO2+xLi+ 阴 极 反 应:6C+xLi+ + xe-􀪅􀪅LixC6 总反应:LiCoO2+6C􀪅􀪅 Li1-xCoO2+LixC6 Li+ 从 钴 酸 锂 晶 体 中脱嵌,由正极回到 负极,嵌入石墨中 合 并 总 反 应 Li1-xCoO2 + Lix