高中化学 第2章 化学反应与能量 第二节 第2课时 发展中的化学电源学案 新人教版必修2-新人教版高二必修2化学学案VIP免费

第2课时发展中的化学电源1．了解常见的化学电源。2．理解燃料电池的工作原理。1．干电池最早使用的化学电池是锌锰电池，它是一种一次性电池，放完电后不能再使用。(1)锌锰电池(2)碱性锌锰电池：将锌锰干电池中的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进。2．充电电池充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。(1)铅蓄电池：正极材料为PbO2，负极材料为Pb，电解质溶液为H2SO4溶液。(2)镍镉电池：正极材料为NiO(OH)，负极材料为Cd，电解质为KOH。(3)锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。3．燃料电池(1)原理利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为电能。(2)与其他电池的区别由外设装备提供燃料和氧化剂，且电极材料不参与反应等。4．废旧电池中含有汞、镉、铅等大量毒性很强的重金属，随意丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。并通过食物链对人体健康造成威胁和危害。因此，要把废旧电池回收到指定的地点进行再处理。1．对化学电源的叙述正确的是()A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高B．最早使用的化学电池是铅蓄电池C．化学电源均是安全、无污染的D．化学电源是指可充电电池解析：火力发电其能量转化率不如化学电源能量转化率高，A项正确；最早使用的化学电池是锌锰电池，最早使用的充电电池是铅蓄电池，B项错误；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染，C项错误；有些化学电源是可充电电池，如铅蓄电池，有些是不可充电的电池，如干电池，D项错误。答案：A2．锌空气电池具有蓄电量大、充电循环次数多等优点。下列有关说法错误的是()A．电池放电时Zn电极逐渐溶解B．石墨为正极C．电子由石墨经导线流向Zn片D．电池放电时实现了化学能向电能的转化解析：A项Zn为负极，碱性条件下被氧化为ZnO而溶解，正确；B项石墨为正极，正极上O2得电子被还原，正确；C项电子由负极(Zn)经导线流向正极(石墨)，错误；D项电池放电是化学能转化为电能，正确。答案：C3．燃料电池是目前正在探索的一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是：x极：O2(气)＋2H2O(液)＋4e－===4OH－y极：H2(气)＋2OH－===2H2O(液)＋2e－回答下列问题：(1)x是________极，发生________(填“氧化”或“还原”)反应。(2)y是________极，发生________反应，总反应方程式为________________。(3)若反应后得到7.2g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为________mol。解析：(1)x极：O2得电子，发生还原反应，该电极为正极。(2)y极：H2失电子，发生氧化反应，该电极为负极。x极、y极得失电子数相同，x极电极式与y极电极式乘以2相加得总方程式为2H2＋O2===2H2O。(3)4e－～2H2O4mol2×18gn(e－)7.2g则n(e－)＝＝0.8mol。答案：(1)正还原(2)负氧化2H2＋O2===2H2O(3)0.8常见的化学电源1．化学电源的分类干电池充电电池燃料电池举例普通锌锰电池铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等氢氧燃料电池、甲烷燃料电池特点属于一次性电池，放完电后，不能再使用(1)又称二次电池，该类电池既可放电又可充电，具有双重功能；(2)在放电时，利用自发的氧化还原反应，在充电时，反应可以逆向进行；(1)是一种高效低污染的新型电池；(2)工作时，将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为热能(3)可以多次充放电循环使用2.常见的化学电源(1)普通锌锰干电池锌锰干电池构造如图所示。其电极反应可表示为：负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑H2＋2MnO2===Mn2O3＋H2O4NH3＋Zn2＋===[Zn(NH3)4]2＋淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。电池的总反应式为2Zn＋4NH4Cl＋4MnO2===[Zn(NH3)4]Cl2＋ZnCl2＋2Mn2O3＋2H2O(2)充电电池——二次电池充电电池的原理为：①铅蓄电池铅蓄电池的构造状况如图所示。其放电原理为：负极反应式：Pb－2e－＋SO===PbSO4正极反应式：PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O电池反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O②镍镉电池负极材料：Cd正极材料：NiO(OH)电解质溶液：KOH溶液负极反应...