4.1.2燃料电池 导学案 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

大胆想象 体验收获的愉悦 纠错总结 提升自我的捷径 石家庄康福外国语学校化学导学提纲 GEHX（高二化学） 编制时间：2023年11月20日 编制人：王琰 审核人：化学组 4.1.2 氢氧燃料电池及电池反应式的书写 【主题研修目标】 1.知道化学电源的分类方法。 2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。 【研修核心问题】 1.知道化学电源的分类方法。 2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理以及电极反应式的书写 【原点整合】 【基础知识感知】 一、化学电池 1.化学电池的分类及其特点 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。 4.化学电池回收利用：废旧电池中含_______、酸和碱等物质，应回收利用，既减少污染，又节约资源。 二、化学电源的分类及工作原理 1．一次电池 一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫作干电池。一次电池不能充电，不能反复使用。 2.二次电池 (1)构造 (2)工作原理:铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) (3)铅酸蓄电池的优缺点 ①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，可多次充放电；生产生活中使用广泛。 ②缺点：比能量低，笨重，废弃电池污染环境。 3.燃料电池 (1)定义：一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 (2)氢氧燃料电池的结构(如图) (3)氢氧燃料电池的工作原理 负极：__失电子；正极：__得电子；电解质溶液：_________________。 种类 酸性 碱性 负极反应式 2H2－4e－===4H＋ ______________________ 正极反应式 ____________________ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池总反应式 2H2＋O2===2H2O 【深入学习】银锌电池 种类特点 银锌电池 基本构造 负极：___ 正极：____ 电解质：KOH 工作原理 ________________________ 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2 2.以CH3OH为燃料的燃料电池电极反应式的书写 （1）酸性介质 负极: , 正极: . (2)碱性介质： 负极: , 正极: . 【课堂检测习题】 1.碱性电池具有容量大、放电电流大等特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质，放电时电池总反应式为。下列说法错误的是( ) A.电池放电时，锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为 C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电子，理论上锌的质量减少6.5g 2.电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池，其电极分别是和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为。下列说法正确的是( ) A.是正极，Zn是负极 B.Zn是正极，是负极 C.工作时，电池负极区溶液pH增大 D.工作时，电子由极经外电路流向Zn极 3.如图是铅酸蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是( ) A.铅酸蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能 B.该电池工作时，电子由Pb板通过外电路流向板 C.该电池工作时，负极的电极反应式为 D.该电池工作时，移向Pb板 4.利用和的反应，用铂电极在KOH溶液中构成燃料电池，则下列说法正确的是( ) ①每消耗1 mol 可以向外电路提供 ②负极上失去电子，电极反应式为 ③负极上获得电子，电极反应式为 ④电池放电过程中，溶液的pH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ 【课堂小结】电极反应式的书写注意： ①H+在碱性环境中不存在； ②O2ˉ在水溶液中不存在，在酸性