第6章 第1节 第3课时 化学电池 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第二册（人教版2019）

第3课时　化学电池 新知探究(一)——一次电池与二次电池 1．一次电池 (1)特点：电池放电之后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池的构造如图所示。 ①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 ②石墨棒为正极，最终被还原的物质是MnO2。 ③NH4Cl糊的作用是作电解质溶液。 ④特点：放电后不能充电，便于携带，价格低。 2．二次电池(充电电池) (1)特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。 (2)能量转化：化学能电能。 (3)常见的充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。 [微点拨]　铅酸蓄电池的电极反应 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4， 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O， 总的电池反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 [题点多维训练] 1．(2023·蚌埠月考)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是(　 ) A．PbO2是电池的负极 B．Pb是电池的负极 C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液的酸性增强 解析：选B　由放电时电池反应PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O可知，PbO2在放电时得到电子被还原，为电池的正极，A、C错误；根据放电反应可知，Pb失去电子被氧化，为电池的负极，B正确；由于电池放电过程中消耗了硫酸，溶液中氢离子浓度逐渐减小，溶液的酸性减弱，D错误。 2．铝­空气­海水电池的示意图如图所示。电池反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，电池工作时，下列说法不正确的是(　 ) A．金属铝发生氧化反应 B．电流从石墨电极经导线流向铝电极 C．海水作为电解质溶液 D．O2在金属铝电极处得到电子 解析：选D　根据电池反应4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3可知，金属铝作负极，发生氧化反应，A项正确；石墨为正极，则电池工作时，电流从石墨电极经导线流向铝电极，B项正确；根据题图可知，海水可作为该电池的电解质溶液，C项正确；O2在正极被还原，即O2在石墨处得到电子，D项错误。 3．微型电池受到广泛应用。一种电池的电解质溶液为KOH溶液，总反应为Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。请回答： (1)该电池的电极材料：正极________，负极______________。 (2)写出电极反应式：正极____________________，负极________________________。 (3)溶液中的K＋向________(填“正”或“负”)极迁移。 答案：(1)Ag2O　Zn (2)Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O　(3)正 新知探究(二)——燃料电池简介 1．燃料电池 概念 一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置 特点 ①清洁、安全、高效等； ②能量转化率可以超过 80%； ③反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节 应用 在航天、军事和交通等领域有广阔的应用前景 2.氢氧燃料电池的反应原理 氢氧燃料电池在不同介质中的总反应相同，均为2H2＋O2===2H2O。但正、负极反应与电解质溶液有关，正、负极反应如下： 电解质溶液 负极 正极 酸性(H＋) 2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O 碱性(OH－) 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ [题点多维训练] 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)燃料电池是利用燃料的燃烧发电。(×) (2)燃料电池中，燃料在正极上发生氧化反应。(×) (3)氢氧燃料电池将热能直接转变为电能。(×) (4)甲烷燃料电池的负极反应物为CH4。(√) (5)氢燃料电池在碱性介质中的负极反应为H2－2e－===2H＋。(×) 2．(2023·福建三明期中联考)如图为氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法不正确的是(　 ) A．该电池工作时化学能转化为电能 B．该电池的电解质溶液是稀硫酸 C．b电极是负极，O2在该电极发生氧化反应 D．电子移动方向：a电极→导线→b电极 解析：选C　图示装置为氢氧燃料电池，工作时将化学能转化为电能，A项正确。装置中电解质溶液为稀硫酸，B项正确。通入H2的a电极为负极，H2失去电子发生氧化反应；通入O2的b电极为正极，O2得到电子发生还原反应，C项错误。电池