广东省惠阳区高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池（第2课时）导学案（无答案）新人教版选修4（通用）

第1章 化学反应与能量转化第3节 化学能转变为电能（第2课时）（化学电源）【学习目标】1.了解常见化学电源的种类。2.掌握常见化学电源的工作原理【学习重点难点】燃料电池的电极方程式的书写。【自学引导】一、化学电源1化学电源是能够实际应用的原电池。化学电源包括 、 和 等。 只能放电不能充电。使用后即弃去，因此可能造成环境污染。可充电电池也称为 电池。可充电电池放电时是一个 ，充电时是一个 。锂电池是一种 电池。2目前常见的一次锌锰干电池分为 和 两种。碱性锌锰电池比酸性锌锰干电池性能优越，它单位质量所输出的电能多，能提供较大电流并 。碱性锌锰电池的负极是 ，正极是 ，电解质溶液是 。其电极反应为：负极： ，正极： ，总反应为： 。3铅蓄电池是常见的 。它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有 ，负极板上覆盖有 ，电解质溶液是 。放电时电极反应：负极： ，正极： ，放电时总反应式： 。铅蓄电池充电时电极反应：阴极 ，阳极： ，充电时总反应式： 。可见充电过程和放电过程是可逆的，可用一个反应表示为：PbPbO22H2SO4放电充电2PbSO42H2O。4氢氧燃料电池正极通入 ，负极通入 。其电极反应为负极： ，正极： ，总反应： 。它的特点是电池的 储存在 的容器中。 不断的输入 ，通过 实现一个相当于 的电池反应，将 转变为 。燃料电池的燃料除了氢气以外，还有甲烷，甲醇和乙醇等【自学检测】1下列说法正确的是（双选）()A碱性锌锰电池是二次电池B铅蓄电池是一次电池C二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D燃料电池的活性物质没有储存在电池内部2下列说法错误的是()A依据原电池的原理设计出了化学电源B原电池是化学电源的雏形C判断一种电池的优劣主要是看其负极的活泼性D氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源3生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO42H2O放电充电PbO2Pb2H2SO4下列对铅蓄电池的说法错误的是()A需要定期补充硫酸B工作时铅是负极，PbO2是正极C工作时负极上发生的反应是PbSOPbSO42eD工作时电解质的密度减小4锌锰干电池在放电时，总反应方程式可以表示为：Zn(s)2MnO22NH=Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O，在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()AZn B碳 CMnO2和NH DZn2和NH35下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是()A该系统中只存在3种形式的能量转化B装置Y中负极的电极反应式为：O22H2O4e4OHC装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化1.CD2.C3.A4.C5.C【互动探究】1.电动车用的铅蓄电池，电池组成：铅、二氧化铅、硫酸提出问题(1)由铅蓄电池的总反应式判断正、负极材料分别是什么？是怎么判断出来的？(2)根据铅蓄电池的总反应式分析铅蓄电池的工作原理。(3)铅蓄电池的特别是什么？有哪些应用呢？2. 氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能，而不经过热能中间形式。以KOH为电解质发生的反应为：2H2+O2=2H2O。电极反应式分别为：负极 ，正极 。 如把KOH改为稀H2SO4作导电物质，则电极反应式为正极 、负极 。【课堂检测】1.某原电池中，电解质溶液为稀H2SO4,分别向负极通入CO(或CH4,向正极通入O2,完成下列问题：(1)当分别通入CO和O2时：正极反应：_；负极反应：_；电池总反应：_；电解质溶液pH的变化_(填“增大”“减小”或“不变”下同) (2)当分别通入CH4和O2时：正极反应：_；负极反应：_；电池总反应：_；电解质溶液pH的变化：_【当堂训练】1将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即可构成CH4燃料电池。已知通入CH4的一极，其电极反应式是：CH410OHCO7H2O8e；通入O2的另一极，其电极反应式是：O22H2O4e4OH，该电池放电时，下列有关叙述中，不正确的是()A通入CH4的电极为负极 B正极发生氧化反应C燃料电池工作时溶液中的阴离子向负极移动 D该电池使用一段时间后应补充KOH【课后拓展】1下列反应，不可以设计成原电池的是()A2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2 BNaOHHCl=NaClH2OC2Fe3Br2=2FeBr3 D2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO42、已知空气锌电池的电极反应为：锌片：Zn2OH2eZnOH2O； 碳棒：1/2 O2H2O2e2OH据此判断，锌片是A正极，并被还原 B正极，并被氧化 C负极，并被还原 D负极，并被氧化3(2020高考安徽卷)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgCl B每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还原产物4(2020威海高二期中考试，双选)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是(双选)(A放电时锌做负极 B充电时Fe(OH)3被还原C充电时溶液的碱性减弱 D放电时每转移3 mol电子，有2 mol FeO被还原5下图为氢氧燃料电池的原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH2H2OO24eC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6固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A有O2参加反应的a极为电池的负极 Bb极的电极反应式为H2O2H2O2eCa极对应的电极反应式为O22H2O4e4OH D该电池的总反应式为2H2O22H2O7.氢镍电池是近年开