内容正文:
第2课时 化学电源
[课标解读] 1.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.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
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知识点三
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知识点二
知识点一
1.化学电源概述
(1)化学电源的分类
____________是各种化学电源的雏形,常分为如下三类:
①一次电池:也叫做____________,放电后不可再充电的电池。
②二次电池:又称__________________或____________,放电后可以再充电而反复使用的电池。
③燃料电池:一种连续地将_________和____________的化学能直接转化为电能的化学电源。
知识点一 化学电源概述 一次电池
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(2)判断电池优劣的主要标准
①比能量:_______________或_______________所能输出_________的多少,单位是(W·h)·kg-1或(W·h)·L-1。
②比功率:_______________或_______________所能输出_________的大小,单位是W·kg-1或W·L-1。
③电池可储存时间的长短。
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2.一次电池(锌锰电池)
(1)构造:
(2)组成:正极:_______________;负极:_________;电解质:____________。
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(3)工作原理:
Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
2MnO2+2e-+2H2O===2MnO(OH)
+2OH-
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一种电池,它的一个电极材料是NiO2(在碱中NiO2氧化性比O2更强,还原产物是+2价的镍的化合物),另一电极是铁,电解质溶液是21%的氢氧化钾溶液。下列对电池的叙述和有关反应正确的是( )
A.此电池不用密封
B.铁是负极,放电时,铁失电子生成能自由移动的Fe2+,负极电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
C.放电时,正极反应为NiO2+2e-===Ni2++2O2-
D.放电时的总反应为Fe+NiO2+2H2O===Fe(OH)2+Ni(OH)2
精讲精练
例
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D
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[解析] 因该电池的电解质溶液是KOH溶液,应防止与空气接触,否则KOH会与空气中的CO2发生反应生成K2CO3,并且负极产生的Fe(OH)2也容易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3,所以A项错误;在KOH溶液中,负极反应的产物是Fe(OH)2:Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2,正极反应为NiO2+2e-+2H2O===Ni(OH)2+2OH-,因此B、C项均错误。
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[对点训练1] 微型锌银电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液,电池总反应为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2,下列说法正确的是( )
A.电池工作过程中,KOH溶液浓度减小
B.电池工作过程中,电解液中OH-向正极迁移
C.负极发生反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
D.正极发生反应:Ag2O+2H++2e-===2Ag+H2O
C
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解析:C 由电池总反应Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2可知,反应中n(KOH)不变,但电池反应消耗了H2O,所以电池工作过程中,KOH溶液浓度增大,故A错误;电池工作过程中,电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动,所以电解液中的OH-向负极迁移,故B错误;由电池总反应可知,Zn失去电子,发生氧化反应而作负极,电极反应为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,故C正确;氧化银得到电子,发生还原反应作正极,电极反应为Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,故D错误。
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[归纳总结] 电极反应式书写的一般步骤
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二次电池又称可充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生,此类电池可以重复使用。
铅酸蓄电池
(1)构造示意图与工作原理:
知识点二 二次电池
稀H2SO4
PbO2
Pb
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知