化学电源学案

高一化学教学案（12）专题2 化学反应与能量变化第三单元 化学能与电能的转化化学电源编写：陶 春 审核：戴书锦班级： 学号： 姓名： 【学习目标】 1、了解常见电池的组成和应用；2、了解新型燃料电池组成和工作原理；3、了解化学与人类生产、生活的密切关系。【复习巩固】1.原电池构成条件：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极； 电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）；两极相连形成闭合电路。2电极判断方法：根据组成原电池两极的电极材料判断：一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；根据电流方向或电子流动方向判断：电流由正极流向负极，电子由负极流向正极；根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应；【交流讨论】1.有下列材料：Zn片、Cu片、导线、水果 、电流计，请设计一个装置使电流计指针发生偏转3.电极反应：正极（活泼性较弱的）：发生还原反应，流入电子；负极（活泼性较强的）：发生氧化反应，流出电子。 电子在 电路沿导线从负极流向正极。 2.完成下列实验.参照课本图2-9组装实验装置，电解质溶液用0.5molL-1Na2SO4溶液，电源用36V直流电源，小灯泡的额定电压为1.2V。 .按下开关S1，接通电源，电解约半分钟，碳棒上产生明显的气泡。.断开开关S1，按下开关S2 ，接通小灯泡，实验现象：反应原理：【知识梳理】1.化学电源： 2.化学电源可分为 、 ；其中一次电源是指 ，二次电源是指： 。3.常见的电源的组成与反应原理锌锰干电池负极为 正极为 特点及应用： 铅蓄电池负极 ，正极 ； 电解质溶液 负极反应式为 ，正极反应式为 总反应式： 特点及应用： 氢氧燃料电池负极 正极 ；电解质溶液为 或 酸式：负极反应式为 ，正极反应式为 总反应式： 碱式：负极反应式为 ，正极反应式为 总反应式： 特点及应用： 典型例题1.有一种银锌电池，其电极分别是：Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O； Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，总反应式：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是： （ ）A.在使用过程中，电池负极区溶液的PH减小；B.在使用过程中，电子由Ag2O极流向Zn极；C.Zn是负极，Ag2O是正极；D.Zn极发生还原反应，而Ag2O极发生氧化反应。2.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为：PbPbO2H2SO4PbSO4H2O，下列结论正确的是 （ ）AP为正极被氧化 B溶液的pH不断减小C只向PbO2处移动 D电解质溶液pH不断增大3.将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如右图所示）。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下；金属电子流动方向电压（V）AACu 0. 78BCuB-0.15CCCu 1.35DDCu0.30已知：构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断： （1）_金属可能是最强的还原剂；_金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。 （2）若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到的蓝色沉淀析出的是_(填字母)金属。其对应的原电池的电极反应式为： 负极 ，正极 。【思维训练】1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是 ( )A利用电池外壳的金属材料B防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其它物品 D回收其中石墨电极2.常用的锌锰干电池在放电时总反应Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O放电正极区发生反应的物质或粒子是 ( )A. Zn B. MnO2 C. MnO2和NH4+ D. Zn2+和NH33.Li-Cd池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 Cd + 2NiO(OH) + 2H2O由此可知,该电池放电时的负极材料是 ( )ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH) 4.据报道，美国在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点其电池反应为：2Zn + O2 = 2ZnO,其原料为锌、空气和电解质溶液，则下列叙述 正确是 ( ) A.锌为正极，空气为负极反应B.负极还原反应，正极氧化反应C.负极的电极反应为：Zn 2 e- + 2OH- = ZnO + H2OD.电池工作时溶液的pH降低5铅蓄电池放电时发生反应:负极Pb+SO42-2e-=PbSO4 正极PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 若在放电时转移0.05mol电子,则铅蓄电池内消耗硫酸物质的量为 ( ) A.0.05mol B. 0.025mol C. 0.25mol D. 0.1mol 6.将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，即构成甲烷燃料电池，已知通入甲烷的一极，其电极反应为：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O;通入氧气的另一极，其电极反应式是2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-,新课标第一网下列叙述正确的是 ( )A通入甲烷的电极为正极 B正极发生氧化反应C该电池使用一段时间后应补充氢氧化钾D燃料电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动7.航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境的优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应的化学方程式均可表示为：2H2 + O2 = 2H2O, 酸式氢氧燃料电池中的电解质是酸，其负极反应为2H2 4e- = 4H+，则其正极反应为 ，碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,则其负极反应为 8.熔融盐燃料电池具有较高的发电效率.可用Li2CO3, Na2CO3,的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与二氧化碳的混合气为阴极燃气,制得在650下工作的燃料电池.完成有关的电极反应式.阳极反应式:2CO+2CO32-=4