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

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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+H2OZn(OH)2+2Ag

电压1.6 V,放电平稳

铅蓄

电池

铅、二氧化铅、硫酸

PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O

电压2.0 V,广泛用于机动车辆

镍氢

贮氢合金、泡沫氧

NiO(OH)+MHNiO+M+

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page number 1

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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+6H2O__

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。page number 2

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