江苏省邳州市第二中学高中化学 专题一 第二单元课时2化学电源课件 苏教版选修3 .ppt

课时2化学电源 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 探究整合应用 课时2 课前自主学案 一 电池的种类及特点 充电 充电和 放电 原电池 二 常见电池1 锌锰干电池 一次电池 2 银锌钮扣电池 一次电池 1 组成正极为 负极为 电解质溶液为 溶液 2 电极反应和电池反应正极反应 h2o ag2o 2e 2ag 2oh 负极反应 zn 2oh 2e zn oh 2电池反应 h2o ag2o zn 2ag zn oh 2 ag2o zn koh 3 铅蓄电池 二次电池 1 组成正极为 负极为 电解质溶液为 溶液 2 电极反应和电池反应放电时电极反应为 负极 正极 pbo2 pb h2so4 充电时电极反应为 阳极 阴极 4 燃料电池 以氢氧燃料电池为例 1 组成正极和负极为 电解质为 或 2 电极反应和电池反应 以碱性电解质为例 正极反应 负极反应 电池反应 多孔金属电极 酸 碱 h2 2oh 2e 2h2o 1 怎样对二次电池进行充电 提示 1 电化学上常把发生氧化反应的电极叫做阳极 发生还原反应的电极叫做阴极 2 充电反应是放电反应的逆过程 当电池充电时 就是通以直流电 铅板 蓄电池负极 与直流电源负极相连 二氧化铅板 蓄电池正极 与直流电源正极相连 在电解过程中 上述电极反应都逆向进行 其充电示意图如右上图所示 2 1 燃料电池与干电池 铅蓄电池的主要差别是什么 2 燃料电池中 两个电极材料相同 怎样确定其正 负极 提示 1 燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部 而是用外加的设备源源不断地提供燃料和氧化剂等 使反应能连续进行 2 电极材料一般不参与化学反应 判断电池正 负极的方法 通常是利用电池总反应式 含化合价升高元素的反应物即可燃性气体为电池的负极反应物 此电极为负极 含化合价降低元素的反应物即氧气或空气通常为电池的正极反应物 此电极为电池的正极 1 锌锰干电池在放电时电池总反应方程式为zn 2mno2 2 zn2 mn2o3 2nh3 h2o 在此电池放电时 正极 碳棒 上发生反应的物质是 a 锌b 碳c mno2和d zn2 和nh3 解析 选c 锌锰干电池放电时的电极反应式为 负极 zn 2e zn2 正极 2mno2 2e 2 mn2o3 2nh3 h2o c正确 以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应 cd为电池的正极 放电时化学能转变为电能a b c d 解析 选b 该电池的正 逆向反应是在不同的条件下发生的 不是可逆反应 放电时将化学能转变为电能 cd为电池的负极 3 如图为氢氧燃料电池原理示意图 按照此图的提示 下列叙述不正确的是 a a电极是负极b b电极的电极反应为 4oh 4e 2h2o o2 c 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源d 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 课堂互动讲练 1 锌银电池锌银电池负极是zn 正极是ag2o 电解质是koh浓溶液 其电极反应如下 负极 zn 2oh 2e zno h2o 正极 ag2o 2e h2o 2ag 2oh 总反应 zn ag2o zno 2ag c 电池工作时 电子由正极通过外电路流向负极d 外电路中每通过0 2mol电子 锌的质量理论上减少6 5g 解析 由所给的电池总反应式可知 电池工作时 每有1molzn参加反应 失去2mol电子 则会有2mol电子从负极zn开始通过外电路而流向正极 并在正极发生反应 2mno2 s 2h2o l 2e 2mnooh s 2oh aq 外电路每通过0 2mol电子 zn的质量就减轻6 5g 答案 c 1 判断下列叙述中正确的是 a 在使用过程中 电解质koh被不断消耗b 使用过程中 电子由ag2o极经外电路流向zn极c zn是负极 ag2o是正极d zn电极发生还原反应 ag2o电极发生氧化反应 2 写出电池的总反应式 3 使用时 负极区的ph 填 增大 减小 或 不变 下同 正极区的ph 电解质溶液的ph 解析 1 判断原电池的正负极 可以从两个方面 微观 电子流出的一极是负极 电子流入的一极是正极 宏观 活泼的一极是负极 不活泼的一极是正极 电子是从负极沿导线流入正极 据此判断zn为负极发生氧化反应 ag2o为正极发生还原反应 将两极反应式相加得总反应式 由总反应式知 使用过程中koh的量不变 1 电池的负极一定是可燃性气体 失电子发生氧化反应 可根据电荷守恒来配平 电池的正极多为氧气或空气 得电子 发生还原反应 2 电极材料一般不参加化学反应 只是一个催化转化元件 3 书写电极反应式时 要分清电解质溶液的酸碱性 在碱性电解质溶液中 电极反应式中不能出现h 在酸性电解质溶液中 电极反应式中不能出现oh 4 正 负两极的电极反应式在得失电子守恒的前提下 相加后的电池反应必然是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加反应式 如甲烷燃料电池 电池放电时 溶液ph不断升高a b c d 思路点拨 解答本题要注意以下三点 1 电池中 同样符合得失e 守恒规律 2 电极反应式书写注意介质对其影响 3 溶液ph变化情况看总反应 答案 a 规律方法 1 燃料电池 燃料在负极失e 发生氧化反应 o2在正极得e 发生还原反应 如本题中ch4失e 发生氧化反应 2 书写电极反应式时要考虑电解质溶液的酸碱性 如本题中正极反应为o2 2h2o 4e 4oh 而不能写成o2 4h 4e 2h2o 3 燃料电池的计算 综合运用正负极反应和总反应 4 电解质溶液的ph变化 应根据总反应来推导 如本题总反应中消耗koh 故电解质溶液ph变小 变式训练2燃料电池是一种新型电池 它主要是利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能 氢氧燃料电池的基本反应是 x极 1 2o2 g h2o l 2e 2oh y极 h2 g 2oh 2e 2h2o l 下列判断中正确的是 a 两电极的电极材料不能相同b 该电池工作时会产生蓝色火焰c 工作一段时间后电解质溶液ph增大d 工作时负极区附近ph变小 解析 选d 燃料电池中 电极不参与反应 只作为催化转化元件 因此可以使用相同的惰性电极 所以a错误 电池工作时并不是h2在燃烧 因此看不到火焰 所以b错误 氢氧燃料电池的产物为水 电解质溶液 碱性 的ph减小 所以c错误 电池工作时 负极反应为h2 g 2oh 2e 2h2o l 因此 负极区附近ph变小 故d正确 蓄电池充 放电过程的区别与联系 2 蓄电池充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生的反应的逆过程 c 工作时负极上发生的反应是pb 2e pbso4d 工作时电解质溶液的密度减小 思路点拨 解答本题要注意以下三点 1 放电时消耗的h2so4与充电时生成的h2so4相等 h2so4不必定期补充 2 电池工作时 符合原电池原理 pb是负极 pbo2是正极 3 电池工作时 反应掉h2so4 而生成水 所以密度减小 解析 铅蓄电池在工作时相当于原电池 发生氧化反应的物质是负极 发生还原反应的物质是正极 所以pb是负极 pbo2是正极 在工作时 负极发生的反应是铅失去电子生成pb2 pb2 与溶液中的生成pbso4沉淀 放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等 在电池制备时 pbso4的量是一定的 制成膏状的pbso4干燥后安装 说明h2so4不用补充 放电时 h2so4被消耗 溶液中的h2so4的物质的量浓度减小 所以溶液的密度也随之减小 答案