内容正文:
第2课时 化学电源 电解池
学业要求解读 活动探究建议
1.了解常见的化学电源的组成和反应原理。
2.了解氢氧燃料电池反应原理和制备。
3.初步了解电解可以制备新物质。 1.宏观辨识与微观探析:从宏观上了解化学电源的组成和微观上了解反应原理。
2.证据推理与模型认知:能正确书写原电池方程式,了解氢氧燃料电池反应原理和制备。
3.科学态度与社会责任:了解电解可以制备新物质,运用化学知识提高人类生活的质量。
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一、化学电源
1.化学电源的分类
学习任务 化学电源 电解池
ZHISHISHULI
知识梳理
Z
导学导思
锌锰干电池
铅蓄电池
镍氢电池
氢氧燃料电池
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2.氢氧燃料电池工作原理示意图如下
氧化
2H2-4e-+4OH-
===4H2O(或2H2-
4e-===4H+)
还原
O2+4e-+2H2O===
4OH-(或O2+4e-+
4H+===2H2O)
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(1)电极反应式:
负极(H2):_______________________________________________;
正极(O2):____________________________________________________。
(2)原电池总反应为:_____________________。
(3)粒子流向
①电子流向(外电路):
________________________。电流方向与电子流向相反
②离子流向(内电路):_________________________________________。
2H2-4e-+4OH-===4H2O(或2H2-4e-===4H+)
O2+4e-+2H2O===4OH-(或O2+4e-+4H+===2H2O)
2H2+O2===2H2O
负极→导线→正极
阴离子向负极移动,阳离子向正极移动
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二、电解池
1.电解池的定义
将______转化为_________的装置叫电解池。
2.电解池的构成条件
(1)有一个外加的直流电源;
(2)两个与电源相连的电极;
(3)两电极材料均插入_______________(或熔融电解质)中,并通过____________电源相连而形成闭合回路。
电能
化学能
电解质溶液
外加直流
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干电池放电后可以再充电吗?
提示:不能。干电池属于一次电池。
充电电池在放电和充电时,都将化学能转变为电能吗?
提示:不是。充电时是电能转变成化学能。
充电电池可以无限制地反复放电、充电吗?
提示:不可以,可以反复充放电,但不是无限制的。
氢氧燃料电池是一种环境友好电池吗?
提示:是。产物是水没有污染。
想
一
想
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原电池电极反应式书写
1.一般电极反应式的书写思路
HEZUOTANJIU
合作探究
H
核心突破
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2.书写复杂电极反应式的方法——加减法
(1)写出总反应。如Li+LiMn2O4===Li2Mn2O4。
(2)写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。
如Li-e-===Li+(负极)。
(3)利用总反应与上述的一极反应相减,即得另一个电极的反应式,即LiMn2O4+Li++e-===Li2Mn2O4(正极)。
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某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是( )
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.每转移0.1 mol电子,消耗标准状况下2.24 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
典例
D
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[思路点拨] (1)通过对氧化还原反应和原电池原理的分析,建立微观意识,判断电子的移动方向和离子的移动方向。
(2)通过“原电池原理”模型分析确定两极上反应物,从而确定电极反应。
(3)根据“原电池各极转移电子数相等”的思维模型进行计算。
【解析】 由电极反应式可知,氢气通入的一极为负极,氧气通入的一极为正极,故a为负极、b为正极,电子应该是通过外电路由a极流向b极,A错;b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,B错;负极反应为2H2-4e-===4H+,每转移0.1 mol电