高中化学 专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 第2课时 化学电源学案 苏教版选修4-苏教版高二选修4化学学案VIP免费

第2课时化学电源学习目标：1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。2.掌握一次电池、二次电池的反应原理，会书写电极反应式。(重点)[自主预习·探新知]1．化学电源的分类及特点2．银锌钮扣电池(一次电池)(1)组成(2)电极反应和电池反应负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。电池反应：Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。3．锌锰干电池(一次电池)(1)组成：分为酸性锌锰电池(普通锌锰干电池)和碱性锌锰电池，其正极为石墨棒，负极为锌筒，前者电解质溶液为NH4Cl和ZnCl2混合液，后者电解质为KOH。(2)电极反应和电池反应对于碱性锌锰干电池：负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－。电池反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH。(3)特点：比能量大，能提供较大电流并连续放电。4．燃料电池以KOH溶液为电解质溶液，写出氢氧燃料电池的电极反应式和电池反应。电极反应(碱性环境)：负极：H2＋2OH－－2e－===2H2O；正极：O2＋H2O＋2e－===2OH－；电池反应：H2＋O2===H2O。特点：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能，能量利用率高，排放废弃物少。5．铅蓄电池(二次电池)(1)组成(2)电极反应和电池反应①放电时负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4(氧化反应)正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O(还原反应)电池反应：Pb＋PbO2＋4H＋＋SO===2PbSO4＋2H2O。②充电时铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆反应。阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO(还原反应)阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO(氧化反应)总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO。上述充、放电反应可写成如下化学方程式：(3)特点可重复使用，电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活中应用广泛。缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境。[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)二次电池又叫蓄电池，放电后可充电使活性物质再生。()(2)Zn具有还原性和导电性，可作锌锰干电池的负极材料。()(3)铅蓄电池电路中转移2mol电子时，要消耗1mol硫酸。()(4)氢氧燃料电池中负极氢气失去电子，正极氧气得到电子。()【答案】(1)√(2)√(3)×铅蓄电池的负极和正极均要消耗硫酸，故当电路中转移2mol电子时，需消耗2mol硫酸。(4)√2．下列有关电池的说法不正确的是()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B[二次电池，即可充电电池，所以A项对。在原电池中，活泼金属Zn是负极，负极失电子发生氧化反应，因此电子的流向是由负极(锌电极)流向正极(铜电极)，所以B项错。]3．下列有关化学电池的说法中正确的是()【导学号：73702040】A．化学电池只能将化学能转化为电能B．燃料电池能将全部化学能转化为电能C．锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长D．一次电池包括干电池和蓄电池C[蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换；蓄电池可重复使用，属于二次电池。][合作探究·攻重难]新型电池中电极反应式的书写与判断一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，其电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。[思考交流]1．该反应的正极反应写为O2＋4e－＋2H2O===4OH－正确吗？为什么？如果不正确，请写出正确的正极反应式。【提示】不正确。因为该电池为酸性燃料电池，在酸性环境中其电极产物不应写成OH－。正确的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。2．根据(1)中写出的正极反应式，推出其负极的电极反应式。【提示】利用电池反应式减去正极反应式可推知负极的电极反应式为：CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。(1)一般电极反应式的书写(2)复杂电极反应式的书写＝－(3)给出电极反应式书写总反应式根据给出的两个电极反应式，写出总反应式时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离...