高中化学 第四章 第二节 化学电源学案 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1.知道化学电源的分类方法。2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。3．了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。知识点一化学电源阅读教材P74～P77，思考并填空。一、化学电池1．定义：将化学能转化为电能的装置。2．分类3．优点能量转化效率高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。4．判断电池优劣的主要标准(1)比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位(W·h)/kg或(W·h)/L。(2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位W/kg或W/L。(3)电池可储存时间的长短。二、几种常见的化学电池1．一次电池(1)碱性锌锰电池①构造②组成正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH。③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。(2)锌银电池①构造②组成正极：Ag2O；负极：Zn；电解质：KOH。③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。2．二次电池(以铅蓄电池为例)(1)构造(2)组成正极：PbO2；负极：Pb；电解质：H2SO4。(3)工作原理铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放电和充电两个过程。①放电过程负极：Pb－2e－＋SO===PbSO4(氧化反应)；正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O(还原反应)；总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbO4＋2H2O。②充电过程阴极：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＋2H2SO4。③铅蓄电池的充、放电过程Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。1．想一想，连一连。a．干电池①一次电池b．铅蓄电池②二次电池c．锌锰电池答案：a－①b－②c－①2．人造卫星用到的一种高能电池——锌银电池，其电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。根据反应式判断氧化银是()A．负极被氧化B．正极被还原C．负极被还原D．正极被氧化解析：选B。锌银电池放电时，Ag2O得到电子被还原为Ag，故Ag2O作电池的正极。化学电源电极反应式的书写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。若原电池正、负两极产生的阴、阳离子能与电解质溶液中的离子发生反应时，要把后续反应一并写入电极反应式中。若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO，要写成反应后的物质，如H2O、PbSO4。铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是()A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2C．电池充电过程中，阴极附近溶液pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O[解析]因为放电时的反应中有氢氧化物生成，故电解质溶液是碱性溶液，因为铁的化合价升高，镍的化合价降低，故铁是负极，氧化镍是正极，故A和B均正确；充电时的阴极反应为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，故此时阴极附近的pH增大，故C错误；根据所给的放电时的电池反应可推知D正确。[答案]C以例1分析，怎样判断电极附近溶液pH的变化？答案：判断电极附近溶液pH的变化，主要应看电极反应式，如该电池的负极反应：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2，OH－被消耗，故负极附近pH减小，正极反应为Ni2O3＋2e－＋3H2O===2Ni(OH)2＋2OH－，生成OH－，故正极附近pH变大；充电时同理分析，阳极反应：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，阳极附近pH减小，阴极附近pH增大。电极方程式书写时的注意事项(1)正、负两极的电极反应式在得失电子相等时相加，即得总反应式。(2)写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离子相对...