1-2电池的类型 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

专题一 电化学基础与金属防护 第二节 电池的类型 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于电池分类的说法，正确的是（ ） A. 按工作原理可分为原电池和电解池 B. 按能否充电可分为一次电池和二次电池 C. 按电解质状态可分为酸性电池和碱性电池 D. 按用途可分为干电池和蓄电池 2. 下列电池中，属于一次电池的是（ ） A. 锌锰干电池 B. 铅蓄电池 C. 锂电池 D. 氢氧燃料电池 3. 二次电池的主要特点是（ ） A. 只能放电一次，不能充电重复使用 B. 既能放电又能充电，可循环使用 C. 放电时将电能转化为化学能 D. 充电时将化学能转化为电能 4. 关于锌锰干电池的说法，错误的是（ ） A. 属于一次电池，放电后不能再充电 B. 负极材料是锌，正极材料是石墨 C. 电解质是液态的稀硫酸 D. 常用于手电筒、遥控器等小型设备供电 5. 铅蓄电池充电时，其能量转化形式是（ ） A. 化学能转化为电能 B. 电能转化为化学能 C. 机械能转化为电能 D. 电能转化为机械能 6. 下列关于燃料电池的说法，正确的是（ ） A. 燃料电池是一次电池，不能重复使用 B. 燃料电池的反应物储存在电池内部 C. 燃料电池工作时，反应物持续从外部输入 D. 氢氧燃料电池的产物是水，无污染 7. 加工制造中，铅蓄电池的主要用途是（ ） A. 手机、笔记本电脑供电 B. 汽车启动电源、车间备用电源 C. 小型遥控器供电 D. 新能源汽车驱动电源 8. 下列电池中，属于二次电池的是（ ） A. 纽扣式银锌电池 B. 锂离子电池 C. 氢氧燃料电池 D. 锌锰干电池 9. 关于锂离子电池的说法，正确的是（ ） A. 能量密度低，体积大 B. 循环使用寿命短 C. 重量轻，安全性高 D. 充电时锂离子从正极嵌入负极 10. 氢氧燃料电池工作时，负极发生的反应是（ ） A. O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻ B. H₂ - 2e⁻ = 2H⁺ C. 2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑ D. 4OH⁻ - 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O 11. 下列关于不同类型电池的对比，错误的是（ ） A. 一次电池成本低，适用于短期使用设备 B. 二次电池可循环使用，更节能环保 C. 燃料电池能量转换效率高，产物污染小 D.所有电池的工作原理都基于电解池原理 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 电池按能否充电可分为______和______；其中______只能放电一次，不能充电重复使用，______可通过充电恢复容量，循环使用。 2. 锌锰干电池是典型的______电池，其负极反应式为______，正极反应式为2NH₄⁺ + 2e⁻ = 2NH₃↑ + H₂↑，总反应式为______。 3. 铅蓄电池是常用的______电池，其电解质是______溶液；放电时，负极材料是______，发生氧化反应，正极材料是______，发生还原反应。 4. 锂离子电池具有______、体积小、重量轻、循环寿命长等优点，广泛应用于智能手机、新能源汽车等设备；充电时，锂离子从______极脱出，嵌入______极。 5. 燃料电池的特点是______不储存在电池内部，而是由外部持续供给，工作时将______能直接转化为______能，产物通常为水或二氧化碳，对环境友好。 6. 加工制造行业中，不同类型电池的应用场景不同：______用于小型电子设备，______用于大型设备备用电源，______用于新能源装备驱动。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 一次电池和二次电池的工作原理都是基于原电池原理，充电时二次电池转化为电解池。（ ） 2. 锌锰干电池的电解质是NH₄Cl糊，属于碱性电池。（ ） 3. 铅蓄电池放电时，硫酸的浓度会逐渐降低，充电时浓度会恢复。（ ） 4. 锂离子电池充电时，发生氧化反应的电极是阴极。（ ） 5. 燃料电池工作时，不需要点燃，反应物就能发生氧化还原反应。（ ） 6. 所有二次电池的循环使用寿命都相同，与使用方式无关。（ ） 7. 氢氧燃料电池在酸性条件下，正极反应式为O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂O。（ ） 8. 加工制造中使用的应急电源，优先选择二次电池，因为其可重复充电使用，成本更低。（ ） 9. 电池的能量密度是指单位质量或单位体积电池所储存的电能，锂离子电池的能量密度高于铅蓄电池。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题（每题10分，共30分） 1. 结合不同类型电池的结构和工作原理分析：① 为什么一次电池不能充电重复使用，而二次电池可以？② 为什么燃料电池的能量转换效率比传统电池高？ 2. 简述不同类型电池（一次电池、二次电池、燃料电池）在加工制造行业的重要应用，并举例说明其适配场景的原因。 3. 结合生产实践回答：① 某机械加工厂需要为精密加工设备配备备用电源，应选择哪种类型的电池？请说明选择理由及使用时的注意事项。② 新能源汽车制造中，为什么优先采用锂离子电池而非铅蓄电池？从性能、环保、应用场景等方面分析。   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. A 3. B 4. C 5. B 6. D 7. B 8. B 9. C 10. B 11. D （二）填空题 1. 一次电池；二次电池；一次电池；二次电池 2. 一次；Zn - 2e⁻ = Zn²⁺；Zn + 2NH₄Cl = Zn(NH₃)₂Cl₂ + H₂↑ 3. 二次；稀硫酸（H₂SO₄）；Pb（铅）；PbO₂（二氧化铅） 4. 能量密度高；正；负 5. 反应物（或燃料和氧化剂）；化学；电 6. 一次电池（或锌锰干电池、纽扣电池）；二次电池（或铅蓄电池）；燃料电池（或锂离子电池） （三）判断题 1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. √ 二、提升题 简答题 1. ① 一次电池与二次电池充电差异的原因：一次电池的电极反应是不可逆的，放电时电极材料发生的氧化还原反应会导致电极结构破坏、活性物质消耗殆尽，且无法通过外接电源使反应逆向进行恢复电极性能，因此不能充电重复使用；二次电池的电极反应具有可逆性，放电时电极材料发生氧化还原反应，充电时通过外接电源提供电能，使电极反应逆向进行，消耗的活性物质得以再生，电极结构恢复，因此可循环使用。② 燃料电池能量转换效率高的原因：传统电池（一次、二次电池）的能量转换需经过“化学能→电能”的间接过程，且电池内部存在电极极化、电解质电阻等能量损耗；燃料电池的工作原理是燃料与氧化剂在电极表面直接发生氧化还原反应，电子通过导线形成电流，无需经过燃烧等中间环节，能量损耗仅来自电极反应的极化和电解质的导电损耗，因此能量转换效率（通常可达40%-60%）远高于传统电池（通常为20%-30%）。 2. 不同类型电池在加工制造行业的应用及适配原因：① 一次电池（锌锰干电池、纽扣电池）：应用于小型电子设备（如车间遥控器、传感器、便携式工具小型供电）。适配原因：一次电池成本低、体积小、无需维护，能满足短期、低功耗设备的供电需求，且一次性使用无需充电设备，使用便捷。② 二次电池（铅蓄电池、锂离子电池）：铅蓄电池用于车间备用电源、汽车启动电源、大型机械设备应急供电；锂离子电池用于新能源加工设备（如电动打磨机、新能源叉车）、精密仪器供电。适配原因：铅蓄电池容量大、放电稳定、价格低廉，适合大功率、长时间备用供电；锂离子电池能量密度高、重量轻、循环寿命长，适合移动设备和精密仪器，可反复充电降低长期使用成本。③ 燃料电池（氢氧燃料电池、甲醇燃料电池）：应用于新能源装备（如燃料电池叉车、车间清洁能源供电系统）、连续生产线备用电源。适配原因：燃料电池能量转换效率高、产物无污染，可通过持续供给燃料实现长时间连续供电，无需频繁充电或更换电池，适合对环保要求高、需持续运行的加工场景。 3. ① 精密加工设备备用电源的选择及注意事项：选择类型：铅蓄电池（大容量密封式）或锂离子电池组。选择理由：精密加工设备对供电稳定性要求高，铅蓄电池放电电压稳定、容量大，能满足长时间备用供电需求，且成本较低、维护简单；锂离子电池组能量密度高、体积小，适合空间有限的车间环境，循环寿命长，长期使用更经济。注意事项：a. 定期维护：铅蓄电池需定期检查电解液液位和密度，避免过充过放，防止漏液腐蚀设备；锂离子电池需使用专用充电器，避免过充过放，防止热失控。b. 环境控制：存放于干燥、通风、阴凉处，避免高温、潮湿环境影响电池性能，远离火源和金属导体，防止短路。c. 容量匹配：根据设备的功耗和备用时间需求，选择合适容量的电池组，确保供电充足。d. 定期充放电：长期闲置时，需定期（每1-3个月）进行充放电，维持电池活性，避免容量衰减。② 新能源汽车制造中锂离子电池的选择原因：a. 性能优势：锂离子电池能量密度高（约为铅蓄电池的3-5倍），相同容量下体积更小、重量更轻，可降低汽车自重，提升续航里程；循环寿命长（可达1000次以上），远超铅蓄电池（约300-500次），降低用户更换成本；放电电压稳定，能为汽车驱动系统提供平稳动力，适配精密的电机控制技术。b. 环保优势：锂离子电池不含铅、汞等重金属，生产和使用过程中污染较小，报废后回收处理难度低于铅蓄电池；铅蓄电池含大量铅和硫酸，废弃后易造成土壤、水体污染，不符合新能源汽车的环保定位。c. 应用场景适配：新能源汽车对续航里程、整车重量、使用寿命要求高，锂离子电池的轻量化、高能量密度特性能满足长途行驶需求；铅蓄电池重量大、能量密度低，若用于新能源汽车，会导致续航里程短、能耗高，且频繁更换电池会增加使用成本，无法适配汽车的长期使用场景。 学科网（北京）股份有限公司 $