高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 第2课时 化学电源学案 鲁科版选择性必修1-鲁科版高中选择性必修1化学学案VIP免费

第2课时化学电源发展目标体系构建1.通过搜集、观察生活中常见的化学电源，了解化学电源的分类。2．通过设计简单的燃料电池分析、体会化学电源的工作原理，电极构成及简单的电极反应式书写与判断。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2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2OMnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－电池反应Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===2NH3＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2OZn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH(2)铅蓄电池①电极材料②电解质溶液：H2SO4溶液。③原理④特点：性能优良，造价低，可多次充放电；单位质量储存的电能少。(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、可连续使用和污染轻等。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。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、电脑使用的是二次电池。(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．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③B．②④C．①③D．①④A[电池电极只称为正、负极，故①错。其中活泼的一极为负极，即为铝合金，②对。电极在海水中，故海水为电解质溶液，③对。铝合金为负极，发生氧化反应，故④错。]3．Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。A．NaOHB．ZnC．FeD．NH3·H2O[解析](1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e－===Zn2＋；电池工作时，电子是从负极流向正极。(2)Zn与Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快了Zn的腐蚀。[答案](1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀B二次电池的工作原理(素养养成——证据推理与模型认知)一种充电电池的原料为H2，其电池反应为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2，它具有比能量多等优点，常作为电动汽车、卫星等的电源。1．该电池内电解质溶液呈酸性还是碱性？提示：由H2→OH－知呈碱性。2．放电时的电极反应式如何书写？提示：负极：H2＋2OH－－2e－===2H2O正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－3．充电时的电极反应式如何书写？提示：阴极：2H2O＋2e－===H2＋2OH－阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O4．电池充电时，外电源的负极连接二次电池的哪个电极？提示：负极或阴极。1．二次电池放电时是原电池，而充电时是电解池；二次电池的充放电过程相反。2．当蓄电池充电时就是通直流电，蓄电池的正极与外接直流电源的正极相连，作阳极；蓄电池的负极与外接直流电源的负极相连，作阴极。...