1.2.2化学电源 导学案 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2课时　化学电源 核心微网络 素养新目标 1.了解常见的化学电源。 2．了解常见化学电源的工作原理。 学业基础——自学·思记·尝试 一、化学电源 1．化学电源是将________能转化为________能的实用装置。 2．分类 状元随笔 项目 一次电池 二次电池(可充电电池) 概念 电池中的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度，就不能使用的电池 放电后可以再充电而使活性物质获得再生的电池 特点 一次性使用，活性物质由内部提供 多次重复使用，活性物质由内部提供 种类 酸性锌锰干电池、碱性锌锰干电池 铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池 二、常见的化学电源 1．锌锰干电池 项目 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 电极 ________作负极，________作正极 电解质 氯化铵和氯化锌 氢氧化钾 电极反应 负极 ________ ________ 正极 ________ ________ ________ ________ 电池 反应 2MnO2＋Zn＋2NH4Cl===ZnCl2＋2NH3＋H2O＋Mn2O3 Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH 2.铅蓄电池 (1)电池构造 (2)放电时的反应。 项目 反应方程式 负极 __________________________ 正极 __________________________ 充、放电时的 电池反应 Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 3.燃料电池 (1)原理(电极反应及电池反应) 项目 酸性燃料电池 碱性燃料电池 电极 石墨电极材料 离子导体 磷酸等酸性溶液 ________溶液 电极反应 负极 ________ ________ 正极 ________ ________ ________ ________ 电池反应 ______________________________ (2)优点：能量利用效率高、污染轻、可连续使用。 状元随笔　(1)燃料电池的工作原理 燃料电池以燃料(如氢气、甲烷、甲醇和乙醇等)为负极反应物，以氧化剂(如O2)为正极反应物，使用不同的离子导体(如KOH溶液、H3PO4溶液、熔融碳酸盐、固体电解质或质子交换膜等)实现一个相当于燃烧反应的电池反应，将化学能转化为电能。 (2)燃料电池的特点 ①电极材料本身不参与电极反应，电池的正、负极反应物分别是氧化剂和燃料。 ②工作时，将燃料和氧化剂分别不断地输入电池的两极，在负极发生氧化反应，在正极发生还原反应。 ③通入燃料(如H2)的一极为负极，通入氧化剂(如O2)的一极为正极。 ④能量转化率远高于普通燃烧过程。 【即学即练】 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)燃料电池就是可燃性物质在电极上燃烧。(　　) (2)二次电池不可充电。(　　) (3)锌锰干电池是一次电池。(　　) 2．下列电池工作时，氧气在正极放电的是(　　) 3．已知某镍镉(Ni­Cd)电池的离子导体为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2O。有关该电池的说法正确的是(　　) A．充电时阳极的反应式为 Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O B．充电时将镍镉电池的正极与外加直流电源的负极相连 C．放电时负极附近溶液的碱性不变 D．放电时离子导体中的OH－向正极移动 4．(双选)如图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。下列说法正确的是(　　) A．工作时，a极的电势低于b极的电势 B．工作一段时间之后，a极区溶液的pH减小 C．a、b极不能使用同种电极材料 D．b极的电极反应式为 ===＋9H＋ 5．锂­空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A．放电时Li＋由B极向A极移动 B．电池放电反应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH C．B电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．电解液a可以为氯化锂溶液 6．(双选)(教材习题改编)纽扣电池一般来说常见的有充电的和不充电的两种，充电的包括3.6 V可充锂离子扣式电池和3 V可充锂离子扣式电池；不充电的包括3 V锂锰扣式电池及1.5 V碱性锌锰扣式电池。纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，离子导体为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为 Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ 下列说法中，正确的是 (　　) A．锌是负极，氧化银是正极 B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C．当电池中通过0.2 mol电子时，正极质量减少6.5 g D．在电池使用过程中，负极区溶液的碱性减弱 核