高中化学 第四章 电化学基础 4.2 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

化学电源学习目标：1、认识日常生活中常用的化学电源和新型化学电池；2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池；3、学习化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。学习重难点：化学电源的结构及电极反应的书写；燃料电池电极反应的书写。自主学习一、化学电源（一）化学电源的分类1.一次电池：电池中发生反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。2.二次电池：可多次的电池。3.燃料电池：利用和间的氧化还原反应将能转化为能的化学电源。燃料电池能连续不断地提供电能的原因。4.判断电池优劣或者是否合适某种需要，主要看这种电池或以及电池的可存储时间的长短。O2+4e-+2CO2=2CO32-二、一次电池（一）锌锰电池——分为酸性和碱性两种1.普通锌锰电池：酸性电解质为负极：材料，反应式：正极：材料，反应式：2＋2e＋2MnO2＝2NH3↑＋Mn2O3＋H2O总反应化学反应方程式：Zn+2MnO2+2NH4Cl=Mn2O3+ZnCl2+2NH3↑2.碱性锌锰电池：负极：材料，反应式：正极：材料，反应式：2MnO2+2e+2H2O=2MnOOH+2OH总反应化学反应方程式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2（二）银锌电池负极：材料，反应式：。正极：材料，反应式：。总反应化学反应方程式：Zn+AgO2+H2O=Zn(OH)2+2Ag三、二次电池（一）铅蓄电池——最常见的二次电池总反应化学反应方程式：放电时：负极：材料，反应式：。正极：材料，反应式：。充电时：阳极(氧化反应)：材料，反应式：阴极(还原反应)：材料，反应式：小规律：1、充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。2、充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，即充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。（二）目前已经开发的新型二次电池有[课堂练习]高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是A放电时负极反应为：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2B充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2OC放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强四、燃料电池（一）氢氧燃料电池总反应化学反应方程式：2H2+O2=2H2O，正、负极材料是：1、使用中性电解质负极反应式：；正极反应式：。2．使用酸性电解质负极反应式：；正极反应式：。3．使用碱性电解质负极反应式：；正极反应式：。小结：氢氧燃料电池的电解质适合选择性的电解质。燃料电池与前几种电池的比较的优势：①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。④氢燃料电池等的产物对环境是友好的。（二）其它燃料电池[课堂练习]某种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是A.在熔融电解质中，O2－由负极移向正极B.电池的总反应是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O五、熔融盐电池熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。负极反应式：2CO+2CO32--4e-=4CO2，正极反应式：，电池总反应式：。六、书写电极反应式注意点：1、普通原电池①找出氧化反应和还原反应的物质和电子得失的数目，确定正负极反应的物质；②根据反应物和产物的结构，考虑反应环境（离子共存）写出正负极反应式。③正负极反应式遵守得失电子相等的原则。④总反应的离子方程式是正、负两个极电极反应之和，若能写出某一极反应或已知某一极反应，由总反应减半反应可得另一极反应。⑤检查：质量守恒和电荷守恒。2、燃料电池：抓正极、看环境、得负极①先写正极：正极一般是O2得电子发生还原反应。②看环境：电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中产物中不能出现的H+...