高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量2.2.2發(fā)展中的化學(xué)電源課件新人教版

第2課時(shí)

發(fā)展中的化學(xué)電源閱讀思考閱讀求知閱讀檢測一、干電池——一次性電池特點(diǎn):放電后不能再充電。閱讀思考閱讀求知閱讀檢測二、充電電池——二次電池特點(diǎn):在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行,使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。三、燃料電池1.原理:利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。2.與其他電池的區(qū)別:由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑等。閱讀思考閱讀求知閱讀檢測化學(xué)電源和原電池有何區(qū)別和聯(lián)系?思考提示:化學(xué)電源的基本工作原理就是原電池原理,化學(xué)電源是原電池原理的物化形式,原電池僅用于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)研究,化學(xué)電源用于實(shí)際應(yīng)用。閱讀思考閱讀求知閱讀檢測1.判斷下列說法是否正確。正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池。(

)(2)鋅錳干電池中,鋅電極是正極。(

)(3)甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)。(

)解析:(1)鋰離子電池是可充電的二次電池。(2)鋅錳干電池中,鋅電極失電子,是負(fù)極。(3)燃料電池中,通入甲烷的一極為負(fù)極,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2。答案:(1)√

(2)×

(3)×閱讀思考閱讀求知閱讀檢測2.已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為:根據(jù)此判斷,鋅片是(

)A.負(fù)極,并被氧化 B.負(fù)極,并被還原C.正極,并被氧化 D.正極,并被還原解析:由電極反應(yīng):Zn+2OH--2e- Zn(OH)2可知,Zn失去電子被氧化,作電源的負(fù)極。答案:A探究任務(wù)一探究任務(wù)二知識內(nèi)容探究1.你知道鉛蓄電池中的正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液是什么嗎?探究提示:負(fù)極為Pb;正極為PbO2;電解質(zhì)溶液為稀硫酸。2.燃料電池電極有什么特點(diǎn)?探究提示:兩個(gè)電極一般都是惰性電極,本身不包含活潑性物質(zhì)。探究任務(wù)一探究任務(wù)二重點(diǎn)考向探究考向1

常見化學(xué)電源【典例1】

下列有關(guān)電池的敘述不正確的是(

)A.水果電池是方便實(shí)用的家用電池B.鉛蓄電池是一種常用的二次電池C.氫氧燃料電池是一種高效、無污染的發(fā)電裝置D.鋅錳干電池工作一段時(shí)間后,鋅外殼逐漸變薄解析:水果電池產(chǎn)生的電流非常微弱且不能連續(xù)長時(shí)間放電,不能作為家用電池;鉛蓄電池是一種常用的二次電池,氫氧燃料電池產(chǎn)物為水,無污染;鋅錳干電池工作時(shí),Zn放電被消耗,故工作一段時(shí)間后鋅外殼會逐漸變薄,B、C、D三項(xiàng)正確,A項(xiàng)錯誤。答案:A探究任務(wù)一探究任務(wù)二規(guī)律方法點(diǎn)撥

1.幾種電池的特點(diǎn)

探究任務(wù)一探究任務(wù)二2.化學(xué)電源滿足的一般規(guī)律(1)化學(xué)電源就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,但實(shí)際工作時(shí),化學(xué)能不可能完全轉(zhuǎn)變成電能,有一部分化學(xué)能會轉(zhuǎn)化成熱能等其他形式的能量。(2)電源的負(fù)極反應(yīng)是還原劑失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極是電子流出,電流流入的一極;電源的正極反應(yīng)是氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng),正極是電子流入,電流流出的一極。(3)電子只通過導(dǎo)線,不通過溶液,溶液中是帶電離子定向移動形成電流。探究任務(wù)一探究任務(wù)二成功體驗(yàn)1下列說法正確的是(

)A.鎳氫電池、鋰電池和堿性鋅錳干電池都是二次電池B.燃料電池是一種高效但是會污染環(huán)境的新型電池C.化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng)D.鉛蓄電池放電的時(shí)候正極材料是Pb,負(fù)極材料是PbO2解析:堿性鋅錳干電池是一次電池;燃料電池是一種高效且不會污染環(huán)境的新型電池;鉛蓄電池放電的時(shí)候正極材料是PbO2,負(fù)極材料是Pb。答案:C探究任務(wù)一探究任務(wù)二探究任務(wù)一探究任務(wù)二1.以30%的KOH溶液作電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的正極反應(yīng)式是什么?KOH的物質(zhì)的量濃度如何變化?2.以稀硫酸作電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的正極反應(yīng)式是什么?H2SO4的物質(zhì)的量變化嗎?重點(diǎn)考向探究考向2

化學(xué)電源電極反應(yīng)式的書寫【典例2】某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)見下圖,電池總反應(yīng)可表示為2H2+O2 2H2O,下列有關(guān)說法正確的是(

)A.電子通過外電路從b極流向a極B.b極上的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- 4OH-C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,消耗1.12L的H2D.H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極探究任務(wù)一探究任務(wù)二探究任務(wù)一探究任務(wù)二解析:由電極反應(yīng)式可知,通入氫氣的一極為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,故a為負(fù)極、b為正極,電子應(yīng)該是通過外電路由a極流向b極,A項(xiàng)錯誤;b極上的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+ 2H2O,B項(xiàng)錯誤;沒有注明此時(shí)是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下,故無法計(jì)算氣體的體積,C項(xiàng)錯誤。答案:D探究任務(wù)一探究任務(wù)二探究任務(wù)一探究任務(wù)二探究任務(wù)一探究任務(wù)二2.原電池反應(yīng)式的書寫兩電極反應(yīng)式,得失電子數(shù)相等時(shí),將兩電極反應(yīng)式相加即得原電池反應(yīng)式。探究任務(wù)一探究任務(wù)二解析:根據(jù)原電池中,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),再結(jié)合總反應(yīng)可知,Li失去電子生成Li+被氧化,為負(fù)極;MnO2得到電子被還原,為正極。答案:B探究任務(wù)一探究任務(wù)二成功體驗(yàn)3可用于電動汽車的鋁—空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣中的O2為正極反應(yīng)物。下列說法正確的是(

)探究任務(wù)一探究任務(wù)二答案:A123451.廢電池處理不當(dāng)不僅造成浪費(fèi),還會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,對人體健康也存在極大的危害。某同學(xué)想變廢為寶,他的以下想法你認(rèn)為不正確的是(

)A.把鋅皮取下洗凈用于實(shí)驗(yàn)室制氫氣B.石墨棒取出洗凈用作電極C.把銅帽取下洗凈回收利用D.電池內(nèi)部填有NH4Cl等化學(xué)物質(zhì),將廢電池中的黑色糊狀物作化肥用解析:電池內(nèi)部的黑色糊狀物中含有重金屬離子,能污染水和土壤。答案:D6123452.下列有關(guān)電池的說法不正確的是(

)A.手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時(shí),電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C.甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極解析:手機(jī)用的電池是可充電電池,A項(xiàng)正確。銅鋅原電池,Cu為正極,Zn為負(fù)極,外電路中電子由負(fù)極流向正極,B項(xiàng)錯誤。燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,C項(xiàng)正確。鋅錳干電池,Zn為負(fù)極,D項(xiàng)正確。答案:B6123453.據(jù)報(bào)道,氫氧燃料電池公交汽車已經(jīng)駛上北京街頭。下列說法正確的是(

)A.電解水制取氫氣是理想而經(jīng)濟(jì)的制氫方法B.發(fā)展氫氧燃料電池汽車不需要安全高效的儲氫技術(shù)C.氫氧燃料電池汽車的使用可以有效減少城市空氣污染D.氫氧燃料電池把氫氣燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)化為電能解析:電解水制備氫氣需要大量的電能,所以A項(xiàng)錯誤;氫氣屬于易燃?xì)怏w,容易發(fā)生危險(xiǎn),所以需要考慮安全高效的儲氫技術(shù),B項(xiàng)錯誤;氫氧燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,產(chǎn)物為水,對環(huán)境沒有污染,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯誤。答案:C6123454.下圖是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖。關(guān)于該電池的說法不正確的是(

)A.a極是負(fù)極C.電子由b通過燈泡流向aD.氫氧燃料電池是環(huán)保電池解析:a電極發(fā)生反應(yīng):H2-2e- 2H+,故電子應(yīng)由a通過燈泡流向b。答案:C6123455.愛迪生蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2,下列對該蓄電池的推斷錯誤的是(

)①放電時(shí),Fe參與負(fù)極反應(yīng),NiO2參與正極反應(yīng)②放電時(shí),電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極方向移動③放電時(shí),Fe在負(fù)極上反應(yīng)生成Fe(OH)2和H+

④該蓄電池的電極必須浸入某種堿性電解質(zhì)溶液中A.①④ B.②③ C.③④ D.①②解析:根據(jù)電池總反應(yīng)方程式可知,放電時(shí)Fe失去電子化合價(jià)升高,Ni由+4價(jià)降到+2價(jià),①正確;放電時(shí),電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動,②錯誤;放電時(shí)的生成物是氫氧化物,溶液不可能顯酸性,故負(fù)極上的電極反應(yīng)式為Fe+2OH--2e- Fe(OH)2,③錯誤;因?yàn)樵撾姵刂泻袣溲趸?故電解質(zhì)溶液是堿性溶液,④正確。答案:B61234566.Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是

。電池工作時(shí),電子流向

(填“正極”或“負(fù)極”)。

(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會加速其電極的腐蝕,其主要原因是

。

欲除去Cu2+,最好