内容正文:
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第2课时 设计原电池和化学电源
第1节 化学反应与能量变化
1
设计原电池:
【思考】若给出方程式(Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+),
如何设计成原电池装置?正、负极电极反应式?
最主要的是:寻找正、负极材料、电解质溶液
请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。
1、电解液: 。
2、电极材料:
正极 ,负极 。
3、电极反应式 :
负极: .
正极: .
设计原电池
Cu
Fe
硫酸铜
化学电池—一次电池和二次电池
1、锌锰干电池
正极:锌筒
负极:石墨棒 电解质溶液:氯化铵糊
一次电池
负极(Zn): Zn - 2e- = Zn2+
1.干电池
锌-锰干电池在使用过程中,锌会逐渐溶解,
锌外壳变薄,最后内部的糊状电解质泄露出来,
对电器腐蚀。
为了防止泄露,在外壳套上金属筒或塑料筒,制成防漏电池。
【思考与交流】
为什么锌锰干电池放置过久会失效?
为了延长电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质 换成湿的 ,制成了 电池。
NH4Cl
KOH
碱性锌锰
负极:Zn +2OH-– 2e- == Zn(OH)2
2、铅酸蓄电池
正极: Pb
负极:PbO2
电解质溶液:稀硫酸
总反应式:
负极 (Pb):Pb + SO42- - 2e- = PbSO4
正极 (PbO2):PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- 2PbSO4 + 2H2O
放电
充电
二次电池(可充电电池)
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等
锂电池具有高效、安全环保、体积小的优点,多用于手机、笔记本、照相机和摄像机等电器
1.(2024·石家庄高一期中)锌锰干电池的历史悠久,其构造如图所示。下列说法错误的是
A.锌锰干电池属于一次电池
B.电池工作时,锌筒为正极
C.电池工作时,石墨棒不会变细
D.电池工作时,MnO2发生还原反应
√
2.镍氢电池是可充电电池,它的总反应是H2+NiO(OH) Ni(OH)2,根据此反应判断,下列说法正确的是
A.电池放电时,电池负极周围溶液的碱性不断增大
B.电池放电时,镍元素被氧化
C.电池放电时,氢元素被还原
D.电池放电时,通入H2的一极是负极
√
4、燃料电池
燃料电池是一种将燃料(如H2、CH4、乙醇)和氧化剂(如O2)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置
优点:具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到 80% 以上。
燃料电池与干电池或铅蓄电池的主要差别在于反应物不是贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池。
氢氧燃料电池
电极材料:Pt(惰性电极)
正极通入: 负极通入:
电解质: KOH溶液
负极 :
正极:
总反应:
氢氧燃料电池
电极材料:Pt(惰性电极)
正极通入: 负极通入
电解质溶液: H2SO4 (硫酸)
负极 :
正极:
总反应:
写出导电介质为固体电解质时的正、负极反应。
介质 电池总反应:2H2+O2===2H2O
负极 ___________________
正极 ______________
2H2-4e-+2O2-===2H2O
O2+4e-===2O2-
介质 电池总反应:2H2+O2===2H2O
负极 _____________
正极 ___________________
2H2-4e-===4H+
O2+4H++4e-===2H2O
燃料电池正负极判断
负极:是可燃物
正极:氧化剂(一般是O2)
2.(2024·北京高一期中)燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,某氢氧燃料电池的构造示意图如图,该电池工作时,下列说法正确的是
A.a电极是该电池的正极
B.O2在b电极上发生氧化反应
C.电解质溶液中OH-向a电极移动
D.该装置实现了电能向化学能的转化
√
一次能源: 直接从自然界取得的能源
如:流水、风力、煤、石油、天然 气等。
二次能源:一次能源经过加工、转换得到的能源
如:电能、蒸汽等
补充:能源的分类
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