第1章 第2节 第2课时 化学电源(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019 SHD版）

第二课时　化学电源 一、化学电源的分类及其特点 概念 化学电源是将化学能转化为电能的实用装置 分类 二、常见的化学电源 1．锌锰干电池 类别 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 [微点拨] 锌锰干电池的自放电现象 干电池在高温及潮湿环境下贮存，自放电较为严重。主要是负极锌腐蚀引起。在低温下贮存自放电较小，但如果密封不好使氧进入电池，则自放电加剧。因自放电而产生气胀或漏液，这是应该防止的。 结构示意图 负极材料 锌筒 正极材料 碳棒 电解质 氯化锌、氯化铵 氢氧化钾 电极反应 负极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O 正极反应 2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 总反应 Zn＋2MnO2＋2NH===Mn2O3＋2NH3＋Zn2＋＋H2O Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH 2．铅蓄电池 结构示意图 [微思考] 铅蓄电池的充电与放电反应互为可逆反应吗？ 提示：不是，可逆反应要求两个反应必须是相同条件下发生的，但是该反应的充电过程需要通电，放电过程不需要任何条件，因此两者不是可逆反应。 电极反应 负极反应 Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极反应 PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 总反应 Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 3．氢氧燃料电池 原理 类别 酸性燃料电池 碱性燃料电池 [微思考] 燃料电池中，是燃料作负极吗？ 提示：不是，燃料电池中燃料在负极上发生反应，因此，并不是负极材料就是燃料。 [微点拨] 由于电解质溶液的酸碱性不同，因此氢氧燃料电池的电极反应方程式书写不同。 电极材料 石墨电极 离子导体 磷酸等酸性溶液 KOH溶液 电极反应 负极 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极 O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池反应 2H2＋O2 ===2H2O 优点 能量利用效率高、污染轻、可连续使用 　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 电极反应方程式的书写 [典例导引] 　[典例]　(1)锂水电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，加入水即可放电，总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。 ①锂水电池放电时，OH－向________极移动。 ②写出该电池放电时正极的电极反应：________________________。 (2)Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4­SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。 ①电池的负极材料为____________，发生的电极反应为___________________________。 ②电池正极发生的电极反应为________________________________________________。 ③组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是________________________________________________________________________。 [解析]　(1)OH－是阴离子，向负极移动。正极是H2O电离出的H＋得电子放出H2，所以正极电极反应是2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。(2)分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。①负极材料为Li(还原剂)，电极反应为Li－e－===Li＋。②正极反应式可由总反应减去负极反应式得到： 2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2。③因为构成电池的电极材料Li能和氧气、水反应，且电解液SOCl2也与水反应，故组装该电池必须在无水、无氧条件下进行。 [答案]　(1)①负　②2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑　(2)①Li　Li－e－===Li＋　②2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2　③构成电池的电极材料Li能和氧气、水反应，且电解液SOCl2也与水反应 [生成认知] 1．根据装置书写电极反应式 先分析装置图 首先根据物质化合价的变化判断得失电子的物质，最后确定原电池的正负极上的反应物质 书写电极反应式 负极 活泼金属或H2失去电子生成阳离子；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池的