专题6 第3单元 第2课时 化学电源-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（苏教版2019）

第2课时　化学电源 [素养发展目标]　1.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。2.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。4.能根据原电池、电解池的构成条件识别原电池、电解池。 一、化学电源 1．原理：________原理。 2．优点：化学电源的能量转化率比________高得多。 3．分类 提示：　1.原电池　2.燃料燃烧　3.不能　继续使用 4．常见的化学电源 电池名称 电池组成 电池反应 锌锰干 电池 锌筒为负极，石墨棒为正极，MnO2和NH4Cl作电解质 Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH) 银锌纽 扣电池 负极是锌，正极是氧化银，电解质溶液是氢氧化钾溶液 Zn＋Ag2O＋H2O Zn(OH)2＋2Ag 学生用书↓第27页 铅蓄 电池 负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 镍氢电池 负极是贮氢合金，正极是泡沫氧化镍，电解质溶液是KOH溶液 NiO(OH)＋MHNiO＋M＋H2O(MH表示贮氢合金M中吸收结合的氢) 氢氧燃 料电池 负极通氢气，正极通氧气，KOH溶液为电解质溶液 2H2＋O2===2H2O 甲醇­ 空气燃 料电池 负极通甲醇，正极通入空气，电解质溶液是KOH溶液 2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O 【即学即练】 1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×” (1)太阳能电池不属于原电池。(　　) (2)二次电池充电时，充电器的正极接二次电池的正极(　　) (3)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细(　　) (4)Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料。(　　) (5)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能(　　) (6)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高(　　) 答案：　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√ 二、电解在物质制备中的应用 1．电解池 将电能转化为化学能的装置。 2．电解在物质制备中的应用 (1)电解水制氢气和氧气 化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。 (2)电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气 化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (3)电解制取金属 ①电解熔融的氧化铝制备铝 阴极反应式：Al3＋＋3e－===Al， 阳极反应式：2O2－－4e－===O2↑， 总反应式：2Al2O34Al＋3O2↑。 ②电解制备其他活泼金属 电解熔融的氯化钠、氯化镁、氯化钙可分别得到钠、镁、钙的单质。 (4)通常条件下无法自发进行的化学反应可通过电解的方法实现。 【即学即练】 2．如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是(　　) A．a为正极、b为负极 B．c为阴极、d为阳极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变 A　[由电子流向可知，a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，c极发生的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中氯离子浓度减小；d极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，d电极质量不变，B、C、D项错误。] 学生用书↓第28页 一、化学电源 下面是几种常见的化学电源示意图： 1．一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池？ 提示：　一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充电，可反复使用多次。 2．观察锌锰干电池的构造，分析锌锰干电池中正、负极及电解质溶液的情况是怎样的？ 提示：　锌锰干电池是以锌筒为负极，石墨棒为正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl溶液作电解质。 3．铅蓄电池的正、负极材料是什么？电解质溶液是什么？分析其充电时电极与外接电源的正、负极的连接方式。 提示：　负极：Pb，正极：PbO2；电解质溶液：稀H2SO4。 充电时电极与外接电源的正、负极的连接方式如下： 4．燃料电池中燃料需要燃烧吗？氢氧燃料电池在酸性条件和碱性条件下的正极反应式相同吗？若不同，请分别写出电极反应式。 提示：　燃料电池是通过燃料与氧化剂分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的装置，燃料不需要燃烧； 不相同；酸性条件下正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，碱性条件下正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 5．新型电池的开发对社会发展的意义。 提示：　减少传统能源的使用，对可持续发展有利；减少有害物质排放，对环境保护有利。 氢氧燃料电池 1．不同电解质溶液的氢氧燃料电池对比 电极材料 铂 铂 电解质 溶液 氢氧化钾溶液