第4课 第2课时　化学电源-【帮课堂】2023-2024学年高二同步学与练（人教版2019选择性必修1）

第4课 第2课时　化学电源 ( 0 1 目标任务 ) 课程标准 学习目标 1．能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 2．能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决新型电池的开发问题。 1．能从宏观与微观结合的视角分析化学电源的工作原理、新型电源中微粒的移动及电极反应。 2．能利用原电池的结构模型，认识化学电源的组成特点，正确判断新型电源的结构、电极反应及相关实际问题。 ( 0 2 预习导学 ) 自主梳理 一、化学电池的分类与优劣 1．化学电池的分类及其特点 （1）一次电池：活性物质消耗到一定程度，就 ，如普通的锌锰电池、碱性锌锰电池。 （2）二次电池：放电后可以再 使活性物质获得再生，如铅蓄电池、镍镉电池。 （3）燃料电池：燃料 电子，氧化剂 电子，如氢氧燃料电池。 2．化学电池的优点 具有 高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。 3．判断电池优劣的主要标准 (1)比能量： 所能输出电能的多少。 (2)比功率： 所能输出功率的大小。 (3)电池的可储存时间的长短。 二、化学电源的分类及工作原理 1．一次电池(以碱性锌锰电池为例) (1)组成。正极： ；负极： ；电解质： 。 (2)工作原理 负极反应： ； 正极反应：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 (3)特点：碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和可储存时间均有提高，适用于大电流和连续放电。 2．二次电池(以铅蓄电池为例) (1)组成 负极： ；正极： ；电解质： 。 (2)工作原理 ①放电过程 负极： (氧化反应)； 正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)； 总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)。 ②充电过程 阴极： ； 阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)； 总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。 (3)铅蓄电池的优缺点 ①优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，在生产、生活中应用广泛。 ②缺点：比能量低、笨重，废弃的电池污染环境。 3．燃料电池(以H2­O2燃料电池为例) (2)工作原理 酸性电解质(H2SO4) 碱性电解质(KOH) 负极反应 正极反应 总反应 2H2＋O2===2H2O 预习检测 1．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．干电池放置过久可能漏液失效，其原因是显酸性的氯化铵溶液和外壳锌反应 B．燃煤时，适当地鼓入氧气，可减轻温室效应 C．硫酸铝可用来除去水体中的悬浮杂质且具有杀菌消毒的作用 D．氢氧化镁、氢氧化铝和氢氧化钠都是常见的胃酸中和剂 2．日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为：Zn-2e-=Zn2＋，2MnO2＋2NH＋2e-=Mn2O3＋2NH3＋H2O。下列有关锌-锰干电池的叙述中，正确的是 A．干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极 B．干电池可实现电能向化学能的转化 C．干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器 D．干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒 3．下列有关如图所示铅蓄电池的说法正确的是 A．放电时，铅被还原 B．放电时，电解质溶液增大 C．充电时，原极接电源的负极即可复原 D．放电时总反应： 4．一种充电电池放电时的电极反应为；，当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A．的还原 B．的还原 C．的氧化 D．的氧化 5．以KOH溶液为离子导体，分别组成CH4−O2、CH3OH−O2、N2H4−O2清洁燃料电池，下列说法错误的是 A．放电过程中，K+均向正极移动 B．放电过程中，KOH物质的量均减小 C．消耗等质