专题6 第三单元 第2课时 化学电源-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word(苏教版)
第2课时 化学电源
[学习目标] 1.知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点及在生活中的应用。 2.掌握构成化学电源的基本要素,了解常见化学电源的工作原理。 3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
任务一 化学电池
1.化学电源的原理与分类
(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高得多。
(3)分类
[交流研讨1] 一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池?
提示:否,一次电池是不可充电电池,电量一旦放完就无法再次使用;二次电池是可充电电池,电量放完后可进行充电,可反复使用多次。
[交流研讨2] 什么是燃料电池?燃料电池中燃料需要燃烧吗?
提示:燃料电池是通过燃料与氧化剂分别在两个电极上发生氧化还原反应,将化学能直接转化为电能的装置;燃料不需要燃烧。
2.常见化学电源的组成
电池名称 | 电极材料 | 电解质溶液 | |
负极 | 正极 | ||
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锌锰干电池 | 锌 | 石墨棒 | 氯化铵等 |
银锌纽扣电池 | 锌 | 氧化银 | 氢氧化钾溶液 |
铅蓄电池 | 铅 | 二氧化铅 | 硫酸 |
镍氢电池 | 贮氢合金 | 泡沫氧化镍 | 氢氧化钾溶液 |
氢氧燃料电池 | H2放电 | O2放电 | 氢氧化钾溶液 |
甲醇—空气燃料电池 | 甲醇放电 | O2放电 | 氢氧化钾溶液 |
[交流研讨3] 氢氧燃料电池在酸性条件和碱性条件下的正极反应式相同吗?若不同,请分别写出电极反应式。
提示:不相同;酸性条件下正极反应式:O2+4H++4e-2H2O,碱性条件下正极反应式:2H2O+O2+4e-
4OH-。
[交流研讨4] 铅蓄电池是典型的二次电池,写出它的负极反应和正极反应。
提示:负极反应: Pb+S-2e-
PbSO4;
正极反应:PbO2+4H++S+2e-
PbSO4+2H2O。
[交流研讨5] 锂电池是新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到普遍重视。科学家目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,写出负极的电极反应式和正极的电极反应式。
提示:负极反应: Li-e-Li+;正极反应:MnO2+e-
Mn
学生用书⬇第27页 |
电极反应式的书写步骤
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1.下列有关电池的说法中不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
答案:B
解析:手机上用的锂离子电池是可充电电池,A正确;铜锌原电池中,Cu为正极,Zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,B错误;甲醇燃料电池是将甲醇的化学能转化为电能的装置,C正确;锌锰干电池中,Zn为负极,D正确。
2.某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.锌筒是原电池的正极
B.石墨电极上发生氧化反应
C.铵根离子流向石墨电极
D.电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒
答案:C
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