高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能——电池 第2课时 化学电源学案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学学案VIP免费

第2课时化学电源学习目标：1.了解化学电源的分类。2.了解常见的化学电源及其工作原理。(难点)3.了解化学电源的广泛使用及对环境的影响。[自主预习·探新知]1．化学电源的分类2．常见电池(1)锌锰干电池项目酸性锌锰干电池碱性锌锰干电池电极锌筒作负极，石墨作正极电解质氯化铵和氯化锌氢氧化钾电极反应负极Zn－2e－===Zn2＋Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O正极2NH＋2e－===2NH3＋H2MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－电池反应Zn＋2NH4Cl===ZnCl2＋2NH3＋H2Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2(2)铅蓄电池①电极材料②电解质溶液：30%H2SO4溶液③原理。④特点：性能优良，价格便宜，可多次充放电；单位重量的电极材料释放的电能小。(3)氢氧燃料电池①原理(电极反应及电池反应)。项目酸性燃料电池碱性燃料电池电极石墨电极材料电解质磷酸等酸性溶液KOH溶液电极反应负极2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极O2＋4H＋＋4e－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－电池反应2H2＋O2===2H2O②特点：能量利用效率高，可连续使用，排放污染物少。微点拨：燃料电池的两电极不参与反应，而是燃料(还原性气体或液体)和氧气分别在两极发生反应。[基础自测]1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)手机、电脑使用的电池为一次电池。()(2)酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池工作时，负极反应相同。()(3)铅蓄电池放电时负极反应与充电时阴极反应相同。()(4)氢氧燃料电池的电极一般不参与反应。()(5)氢氧燃料电池的负极反应为：H2－2e－===2H＋。()[提示](1)×手机、电脑使用二次电池。(2)×酸性锌锰干电池负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，碱性锌锰干电池负极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O。(3)×铅蓄电池放电时负极反应为充电时阴极反应的逆反应。(4)√(5)×氢氧燃料电池在碱性环境中的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。2．下列电池属于一次电池的是()A．锌锰干电池B．铅蓄电池C．锂电池D．氢氧燃料电池A[铅蓄电池、锂电池属于二次电池；氢氧燃料电池属于燃料电池。][合作探究·攻重难]二次电池下图是一种铅酸蓄电池的剖面图，仔细观察该电池的结构，思考下列问题：[思考交流]1．该电池放电时的正极和负极材料分别是什么？[提示]正极：PbO2；负极：Pb。2．该电池放电时两极发生反应的物质是什么？分别属于什么反应类型？[提示]负极：Pb失电子发生氧化反应；正极：PbO2得电子发生还原反应。3．充电时两极应该如何与外接电源相连？[提示]阳极连接外接电源的正极；阴极连接外接电源的负极。[对点训练][教师备选]已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“－”的接线柱，下列说法正确的是()A．充电时作阳极，放电时作正极B．充电时作阳极，放电时作负极C．充电时作阴极，放电时作负极D．充电时作阴极，放电时作正极C[“－”接线柱放电时为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，充电时与外接电源负极相连，作电解池的阴极，得到电子发生还原反应，C项正确。]1．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅锑合金栅架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2OPbO2＋Pb＋2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法错误的是()【导学号：41722044】A．需要定期补充硫酸B．放电时Pb是负极，PbO2是正极C．放电时负极上发生的反应是Pb－2e－＋SO===PbSO4D．放电时电解质溶液的密度减小A[由电池反应式可知，不需要定期补充硫酸，A项错误；铅蓄电池放电时，相当于原电池，则发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极，所以Pb是负极，PbO2是正极，B项正确；放电时，负极上铅失去电子生成Pb2＋，Pb2＋与溶液中的SO结合生成PbSO4，电极反应式为Pb＋SO－2e－===PbSO4，C项正确；放电时，H2SO4被消耗，溶液中H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也减小，D项正确。]2．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋LiLiFePO4。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是()A．该电池可用H2SO4溶液作电解质溶液B．该电池放电时，电池内部的Li＋向...