高三化学一轮复习第2讲原电池化学电源（第二课时）

化学反应与能量第2讲原电池化学电源复习目标了解原电池的构成和能量转化形式。理解原电池的工作原理(电极反应与电池反应)及应用。目标二目标一了解常见化学电源的工作原理及电极反应。目标三宝马氢燃料电池组小鹏P7锂电池组宝马氢燃料电池组一次电池二次电池燃料电池生活常识如何挑选电池？单位质量或单位体积所能输出电能的多少。1单位质量或单位体积所能输出功率的大小。2电池可储存时间的长短。3比能量比功率科学发展我们希望化学电池往哪些方向发展？友情提示

废旧电池中含有重金属、酸和碱等物质，随意丢弃会对生态环境和人体健康造成危害。小型化寿命长供电方便无须维护锂离子电池镍氢电池4.1.2化学电源一次电池，也叫做干电池，放电后不可再充电。常见的一次电池有普通锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。一次电池考点一1.普通锌锰干电池——回归教材(选必1P103

）一次电池考点一1.普通锌锰干电池石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。总反应负极正极Zn+2MnO2+2NH4+==[Zn(NH3)2]2++2MnO(OH)

Zn+2NH4+﹣2e-===[Zn(NH3)2]2+MnO2+H++e-===MnO(OH)+NH3优点：制作简单，便于携带，价格便宜；缺点：放电时间短，电压下降快；容易漏液（锌外壳变薄）糊状NH4Cl显酸性一次电池考点一1.普通锌锰干电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

糊

改进①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰电池。一次电池考点一2.碱性锌锰干电池电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2

负极：Zn+2OH––2e–=Zn(OH)2

正极：MnO2+H2O+e–=MnO(OH)+OH–

锌粉取代锌筒，KOH取代NH4Cl，增大接触面积加快反应速率，减少电池内阻，电流大电压高寿命长0+4+3+2pH值增大Zn—MnO2

—KOH一次电池考点一3.纽扣式锌银电池——回归教材(选必1P119

）一次电池考点一3.纽扣式锌银电池以锌为负极，银的氧化物为正极，氢氧化钾（或钠）溶液为电解液总反应负极正极Zn

+

Ag2O

===ZnO+

2AgZn+2OH-﹣2e-===ZnO+H2OAg2O

+

2e-+

H2O===2Ag

+

2OH-一次电池考点一放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。这种充电电池属于二次电池，也叫充电电池或蓄电池。常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。目前汽车上使用的大多是铅酸蓄电池。二次电池考点二Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O放电充电放电总反应负极

正极

工作原理：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O

1.铅酸蓄电池二次电池考点二Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O放电充电工作原理：1.铅酸蓄电池充电总反应阴极

阳极

2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+4H++2SO42-

铅酸蓄电池的优缺点①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。②缺点：比能量低、笨重。二次电池考点二2.锂离子电池以钴酸锂—石墨锂电池为例：Li1-xCoO2+LixCy

LiCoO2+Cy放电充电放电总反应负极

正极

Li1-xCoO2+LixCy

===LiCoO2+CyLixCy

﹣xe-===Cy+xLi+

Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2二次电池考点二

负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)，其总反应为将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。燃料电池考点三1.氢氧燃料电池电解质H2SO4溶液总反应负极

正极

2H2

+

O2

===2H2O2H2-4e-===4H+O2+4H++

4e-===2H2O燃料电池考点三1.氢氧燃料电池电解质KOH溶液总反应2H2

+

O2

===2H2O负极

正极

2H2+

4OH--4e-===4H2OO2+

2H2O+4e-===4OH-燃料电池考点三2.甲醇燃料电池——写出在下列介质中的电极反应式燃料电池考点三

2.甲醇燃料电池——写出在下列介质中的电极反应式燃料电池考点三燃料电池电极反应式书写的注意事项(1)燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧。(2)书写电极反应式及总反应式时，若产物与电解质溶液能反应，电解质溶液要写在总反应式中。(3)燃料电池正极反应的本质是O2＋4e－===2O2－，产生的O2－存在形式与电解质溶液的酸碱性和电解质的状态有密切的关系。特别提醒燃料电池考点三1．(2024年1月·贵州适应性考试)钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池(示意图如下)，电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中Cl－的吸附和氧化)，固体电解质只允许Na＋透过。下列说法正确的是(

)√A．放电时，a电极发生还原反应B．放电时，b电极的电势低于a电极C．充电时，b电极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑D．充电时，每转移2mol电子，理论上有2molNa＋由b电极迁移到a电极2．研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．加入HNO3降低了正极反应的活化能B．电池工作时正极区溶液的pH降低C．1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原D．负极反应为CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋√3．(2024·唐山模拟)利用电化学原理消除污染，还可获得电能，下面是一种处理垃圾渗透液的装置工作原理图。下列说法错误的是(

)

√4．某课题研究小组设计如图所示装置(电极材料均为铂)，该装置可将工业废水中的乙胺(CH3CH2NH2)转化成无毒无害物质。下列分析错误的是(

)A．电极M为电池的正极B．电池工作时，左侧溶液的pH保持不变C．电极N的电极反应式为2CH3CH2NH2＋8H2O－30e－===4CO2↑＋N2↑＋30H＋D．为了保证电池效率，该电池工作时温度不易过高√1．(2023·广东卷，T6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是(

)√A．Ag作原电池正极B．电子由Ag经活性炭流向PtC．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1molCl－2．(2023·辽宁卷，T11)某低成本储能