专题6 第3单元 第2课时 化学电源(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册(苏教版)河北专版
第2课时 化学电源
课程目标 | 核心素养 |
1.了解化学电源的分类。 2.了解常见电池的基本结构和工作原理。 3.体会研制新型电池的重要性。 | 1.证据推理与模型认知 通过对原电池原理的学习,能够了解一般化学电源的工作原理,做到一通百通,举一反三。 2.科学精神与社会责任 通过认识化学电源在科技、社会、生活方面的应用,培养学生的科学精神与社责任。 |
[对应学生用书P22]
知识点一 常见化学电源的组成和反应原理
1.原理
__原电池__原理。
2.优点
化学电源的能量转化率比__燃料燃烧__大的多。
3.分类
4.常见化学电源的组成与反应原理
电池名称 | 电池组成 | 电池反应 | 特点与应用 |
锌锰干 电池 | 锌、石墨棒、二氧化锰、氯化锌、氯化铵 | Zn+2NH4Cl+2MnO2=== Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) | 电压1.5 V,用途广泛 |
银锌纽 扣电池 | 锌、氧化银、氢氧化钾溶液 | Zn+Ag2O+H2O | 电压1.6 V,放电平稳 |
铅蓄 电池 | 铅、二氧化铅、硫酸 | PbO2+Pb+2H2SO4 | 电压2.0 V,广泛用于机动车辆 |
镍氢 | 贮氢合金、泡沫氧 | NiO(OH)+MH | 电压1.2 V,寿命长, |
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电池 | 化镍、氢氧化钾溶液 | H2O(MH表示贮氢合金M中吸收结合的氢) | 性能好 |
1.写出铅蓄电池放电时的正、负极电极反应式。
提示 负极电极反应式:Pb-2e-+SO===PbSO4,正极电极反应式:PbO2+2e-+SO
+4H+===PbSO4+2H2O。
2.二次电池放电与充电时的反应是否互为可逆反应?
提示 二次电池放电与充电时的反应不是在同一条件下同时进行的,不互为可逆反应。
可充电电池的反应规律
可充电电池有充电和放电两个过程,放电发生的是原电池反应,充电发生的是电解池反应。充电的电极反应与放电的电极反应过程相反,充电时的阳极反应为放电时正极反应的逆过程,充电时的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。
放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。放电总反应和充电总反应在形式上互逆(但不是可逆反应)。
1.常见的锌锰干电池的构造如图所示。下列关于锌锰干电池的说法不正确的是( )
A.氯化铵糊起到电解质溶液的作用
B.电池工作时,电流由锌筒经过外电路流向石墨棒
C.这种电池放电后不能充电,属于一次电池
D.电池工作时,二氧化锰被还原
解析 氯化铵糊中有自由移动的NH、Cl-,因此起到电解质溶液的作用,A正确;电池工作时,电子由负极锌筒经过外电路流向正极石墨棒,电流由正极石墨棒经外电路流向负
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极锌筒,B错误;这种电池放电后不能充电,属于一次电池,C正确;电池工作时,二氧化锰得到电子被还原,D正确。
答案 B
2.常用的纽扣电池为银锌电池,它分别以锌和氧化银为电极。放电时,锌极上的电极反应是Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,氧化银电极上的反应是Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,下列判断中正确的是( )
A.锌是负极,发生氧化反应,氧化银是正极,发生还原反应
B.锌是正极,发生氧化反应,氧化银是负极,发生还原反应
C.锌是负极,发生还原反应,氧化银是正极,发生氧化反应
D.锌是正极,发生还原反应,氧化银是负极,发生氧化反应
解析 放电时,锌极上的电极反应是Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,则锌失电子,发生氧化反应,所以锌为负极;氧化银电极上的反应是Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,则氧化银得电子,发生还原反应,所以氧化银是正极。
答案 A
知识点二 燃料电池
电池名称 | 电池组成 | 电池反应 | 特点与应用 |
氢氧燃 料电池 | 铂碳/氢气、铂碳/氧气、氢氧化钾溶液 | __2H2+O2===2H2O__ | 用于航天飞机、牵引车等 |
甲醇-空气燃 料电池 | 钯碳/甲醇、铂烧结镍/空气、氢氧化钾溶液 | __2CH3OH+3O2+4OH-===2CO | 能量转化率高 |
分别写出酸性氢氧燃料电池和碱性氢氧燃料电池的电极反应。
提示 酸性氢氧燃料电池:负极反应2H2-4e-===4H+,正极反应O2+4e-+4H+===2H2O;碱性氢氧燃料电池:负极反应2H2-4e-+4OH-===4H2O,正极反应O2+4e-+2H2O===4OH-。
燃料电池的特点
(1)能量转化效率高。
(2)电极反应物没有贮存在电池内部。
(3)正、负极判断:通氧化剂如O2的一极为正极,通燃料反应物如甲烷的一极为负极。
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