高中化学 第四章 电化学基础 第一节 化学电源导学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP免费

化学电源[考纲解读]1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。化学电源1．碱性锌锰干电池——一次电池总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－；负极反应：_______________________________________________________________。2．锌银电池——一次电池负极反应：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应式：________________________________________________________________。3．二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是________，正极材料是________。(1)放电时的反应①负极反应：________________________________________________________________②正极反应：________________________________________________________________③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O(2)充电时的反应①阴极反应：________________________________________________________②阳极反应：________________________________________________________③总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO43．燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极反应式O2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式2H2＋O2===2H2O1．(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_______________________________________________________。(填“变小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_______________________________________________________。(填“变小”、“增大”或“不变”)原电池原理的应用1．加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。2．比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。3．用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。2．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()A．A>B>C>DB．A>C>D>BC．C>A>B>DD．B>D>C>A3．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是()燃料电池电极反应式的书写程序【例】以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：(1)酸性条件燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O①燃料电池正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O②①－②×2，得燃料电池负极反应式：_________________________________________。(2)碱性条件燃料电池总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O①燃料电池正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－②①－②×2，得燃料电池负极反应式：________________________________________。(3)固体电解质(高温下能传导O2－)燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O①燃料电池正极反应式：O2＋4e－===2O2－②①－②×2，得燃料电池负极反应式：__________________________________________。(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。正极电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO。电池总反应式－正极电极反应式得负极电极反应式：__________________。