化学电源2015修改

1、专题二专题二 化学反应与能量转化化学反应与能量转化第三单元第三单元 化学能与电能的转化化学能与电能的转化【实验探究】【实验探究】P42 活动与探究活动与探究2【结论】【结论】H H2 2和和O O2 2以碳棒作电极，硫酸钠作电解质溶液，以碳棒作电极，硫酸钠作电解质溶液，构成原电池，形成电流。构成原电池，形成电流。问题一：燃料电池中发生的化学反应是什么？问题一：燃料电池中发生的化学反应是什么？【能力提升】【能力提升】甲醇甲醇- -空气燃料电池（空气燃料电池（DMFCDMFC）是一种高）是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图, ,电极反电极反应式为：应

2、式为：2CH2CH3 3OH+3OOH+3O2 2=2CO=2CO2 2+2H+2H2 2O O ，回答：，回答： (1) b(1) b、c c两个入口，通入的物质为两个入口，通入的物质为b_c_b_c_(2)(2)乙电极的电极反应式为乙电极的电极反应式为_ CHCH3 3OHOHO O2 2O O2 2+4e+4e- -+4H+4H+ +=2H=2H2 2O O+_燃料电池的优势燃料电池的优势1、高效率高效率。燃料电池的发电效率可以达到。燃料电池的发电效率可以达到45%60%,这是由燃这是由燃料电池的转换性质决定的料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能直接将化学能转换为电能,不需要经

3、过热不需要经过热能和机械能能和机械能(发电机发电机)的中间变换。能源利用率大幅度提高。的中间变换。能源利用率大幅度提高。2、无污染无污染。燃料电池对环境无污染。燃料电池对环境无污染。3、无噪声无噪声。燃料电池运行安静。燃料电池运行安静,噪声大约只有噪声大约只有55分贝分贝,相当于人们相当于人们正常交谈的水平。正常交谈的水平。2014年年2月月19日据物理学家组织网报道，美国科学家开发出一种日据物理学家组织网报道，美国科学家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池。这种燃料电池只需借助太直接以生物质为原料的低温燃料电池。这种燃料电池只需借助太阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电

4、能，阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电能，实验显示，这种燃料电池的运行时间长达实验显示，这种燃料电池的运行时间长达20小时小时,接近目前效能接近目前效能最高的微生物燃料电池。最高的微生物燃料电池。问题二：你对问题二：你对powertrekkpowertrekk的评价是？的评价是？问题三：例举日常生活中常见的化学电源，谈谈你对问题三：例举日常生活中常见的化学电源，谈谈你对这些电源的认识？这些电源的认识？放电放电充电充电总方程式：总方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）PbPb是是 极极，被被 （填（填“

5、氧化氧化”或或“还原还原”）该电极反应式为：该电极反应式为： ；（2 2）放电时，电解质溶液中的）放电时，电解质溶液中的SOSO4 42-2-会向会向 极移动。极移动。负负氧化氧化Pb正极正极: PbO2+4H+SO42 - + 2e- = PbSO4 +2H2O Pb - 2e- + SO4 2 - = PbSO4水果电池水果电池海洋电池是我国首创的。该电池海洋电池是我国首创的。该电池是以铝板为负极，铂网为正极，是以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反气与铝反应产生电流。电池总反应为：应为：4A1+3O4A1+3O2 2

6、+6H+6H2 2O=4A1(OH)O=4A1(OH)3 3。海洋电池大规模用于灯塔等海边海洋电池大规模用于灯塔等海边或岛屿上的小规模用电，因为电或岛屿上的小规模用电，因为电线难以跨过海为灯塔供电，所以线难以跨过海为灯塔供电，所以海洋电池的发明解决了这一难题。海洋电池的发明解决了这一难题。海洋电池还用于生产救生衣灯海洋电池还用于生产救生衣灯微生物燃料电池微生物燃料电池高铁电池是以合成稳定的高铁高铁电池是以合成稳定的高铁酸盐（酸盐（K K2 2FeOFeO4 4、BaFeOBaFeO4 4等），等），可作为高铁电池的正极材料来可作为高铁电池的正极材料来制作能量密度大、体积小、重制作能量密度大、体

7、积小、重量轻、寿命长、无污染的新型量轻、寿命长、无污染的新型化学电池化学电池3Zn+2K3Zn+2K2 2FeOFeO4 4+8H+8H2 20 03Zn(OH)3Zn(OH)2 2+2Fe(OH)+2Fe(OH)3 3+4KOH+4KOH放电放电 充电充电1 1下列关于化学电源的说法正确的是下列关于化学电源的说法正确的是A A普通干电池放电之后还能再充电普通干电池放电之后还能再充电 B B充电电池在放电和充电时都是将化学能转化为电能充电电池在放电和充电时都是将化学能转化为电能C C充电电池可以无限制地反复放电、充电充电电池可以无限制地反复放电、充电 D D氢氧燃料电池是一种环境友好电池氢氧燃

8、料电池是一种环境友好电池D2 2据报道，锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池，因据报道，锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为2Zn2ZnO O2 2=2ZnO=2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是，原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是A A锌为正极，空气进入负极反应锌为正极，空气进入负极反应 B B负极反应为负极反应为ZnZn2e2e=Zn=Zn2 2C C正极发生氧化反应正极发生氧化反应 D D电解液为强酸电解液为强酸B3 3、我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯

9、塔。该电池的总反、我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔。该电池的总反应为：应为：4Al+3O4Al+3O2 2+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3。（1 1）AlAl是是_极极（2 2）该电池正极反应为）该电池正极反应为_ （3 3）消耗）消耗13.5gX13.5gX移动移动_mole_mole- - 负负O O2 2+4e+4e- -+2H+2H2 2O=4OHO=4OH- -1.54 4有一新型燃料电池，是用两根金属做电极插入有一新型燃料电池，是用两根金属做电极插入KOHKOH溶液中，然溶液中，然后向后向X X极通入极通入CHCH4 4，向，向Y Y极通入极通入O

10、 O2 2，关于此燃料电池的说法错误的是，关于此燃料电池的说法错误的是 A A通入通入CHCH4 4的的X X极是负极，通入极是负极，通入O O2 2的的Y Y极是正极极是正极B. B. 放电一段时间后，电解质溶液中放电一段时间后，电解质溶液中KOHKOH的物质的量不变的物质的量不变C C在标准状况下，通入在标准状况下，通入5.6 LO5.6 LO2 2，完全反应时有，完全反应时有1.0 mol1.0 mol电子转移电子转移D D放电时，通入甲烷一极附近的放电时，通入甲烷一极附近的pHpH减小减小B5 5下图为氢氧燃料电池的结构示意图，这被誉为改变未来世界下图为氢氧燃料电池的结构示意图，这被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高率的特的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高率的特点。试回答下列问题：点。试回答下列问题：（1 1）A A电极为电极为_极极（2 2）图中电流的方向）图中电流的方向 ( (填填“A“A到到B”B”或或“