第2課時化學電源第1章

第3節學習目標定位1.知道化學電源的分類方法。2.熟悉幾種常見化學電源的組成和工作原理。3.知道化學電源廣泛的應用及廢舊電池對環境的危害，設

想其處理方法。一化學電池達標檢測提升技能二常見的化學電源內容索引一化學電池種類特點(分類依據)實例一次電池_________________________________________________二次電池_______________________________________燃料電池___________________________________________________________________普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池新知導學化學電池是將_________________的裝置。其種類很多，常分為以下三類。請你舉出生活中常見的電池，并將其分類填入下表：化學能轉變成電能放完電以后不能再使用充電、放電可循環進行鉛蓄電池、鎳氫電池可通過不斷充入還原劑、氧化劑，連續使用氫氧燃料電池、CH4燃料電池化學電池的應用化學電池是一類應用范圍廣、實用性強的電源，分為一次電池、二次電池(可充電電池)、燃料電池(連續電池)。使用后的廢棄電池中含有_____

_________________________和_______等有害物質，隨處丟棄會給_____

_____等造成嚴重的污染。所以廢棄電池要進行回收利用。汞、鎘、鉻、鉛等大量的重金屬歸納總結酸、堿土壤、水源

1.下列說法正確的是A.堿性鋅錳電池是二次電池B.鉛蓄電池是一次電池C.二次電池又叫蓄電池，它放電后可以再充電使活性物質獲得再生D.燃料電池的活性物質大量儲存在電池內部活學活用答案解析堿性鋅錳電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池。

2.隨著人們生活質量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是A.利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C.不使電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品D.回收其中石墨電極答案解析汞、鎘、鉛等重金屬離子會對土壤和水源造成污染。二常見的化學電源1.一次電池(1)堿性鋅錳干電池是一種常用的一次電池，其負極是___，正極是_____，電解質溶液是_____溶液。已知該電池總反應式：Zn＋MnO2＋H2O===Mn(OH)2＋ZnO，則①負極反應式：____________________________，②正極反應式：____________________________________。(2)鋅銀電池具有比能量大、電壓穩定、儲存時間長等特點。試根據總反應式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判斷：①負極是___，電極反應式為___________________________；新知導學MnO2ZnKOHZn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2OMnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－ZnZn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2②正極是Ag2O，電極反應式是______________________________。Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－相關視頻2.二次電池鉛蓄電池是常見的二次電池，其負極是___，正極是_____，電解質溶液是_________。已知鉛蓄電池的放電反應和充電反應表示如下：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O(1)請你分析并寫出鉛蓄電池放電時的電極反應式負極：_____________________；正極：____________________________________。PbO2硫酸溶液Pb＋SO－2e－===PbSO4PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2OPb(2)鉛蓄電池充電時，發生氧化反應的物質是______，其電極反應式是_____________________________________；發生還原反應的物質是______，其電極反應式是______________________。(3)放電過程中，電解質溶液的pH變化是_____，理由是_______________

____________________。鉛蓄電池充電時，其正極接外電源的___極。PbSO4PbSO4PbSO4＋2e－===Pb＋PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋H2SO4不斷被消耗，變大正使c(H＋)減小，pH增大相關視頻3.燃料電池(1)氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料(H2)和氧化劑(O2)，分別在兩極發生氧化反應和還原反應，電池總反應式是________________。2H2＋O2===2H2O介質負極反應式正極反應式酸性______________________________________中性______________________________________堿性______________________________________________氫氧燃料電池在不同介質中的電極反應2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O2H2－4e－===4H＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－相關視頻(2)燃料電池的燃料除氫氣外，還有_____、_____、煤氣、氨氣、肼等氣體或液體。若用導線相連的兩個鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入甲醇(CH3OH)和氧氣，發生原電池反應。在負極發生氧化反應的是_______，其產物最終是_________，負極反應式是_________________

______________________；正極反應式是__________________________；總反應式是__________________________________。CH3OH醇類2CH3OH－12e－＋烴類H2O、16OH－===2＋12H2O3O2＋6H2O＋12e－===12OH－2CH3OH＋3O2＋4OH－===2＋6H2O1.可充電電池基本工作原理(1)正極材料和負極材料之間發生自發的_________反應，電解質溶液起導電作用，電解質溶液提供的陰、陽離子常常參與電極反應。(2)工作原理失氧化還原氧化升高還原得降低失升高氧化還原得降低歸納總結2.書寫化學電池中電極反應式注意的問題(1)正確判斷出化學電池的負極和正極，確定兩極上分別發生的具體反應。(2)確認電極得失電子后的產物是否能與電解質溶液發生反應，若能反應，則應寫與電解質溶液反應后的電極反應式。(3)在正極上，若是電解質溶液中的某種離子被還原，無論該離子是強電解質提供的，還是弱電解質提供的，一律寫離子符號。(4)書寫二次電池的電極反應式時，要注意判斷充電方向與放電方向。放電時的電極反應式倒過來即為充電時的電極反應式(注意電子的得失)。

3.鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質溶液為H2SO4，工作時的電池反應為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列結論正確的是A.Pb為正極被氧化B.溶液的pH不斷減小C.只向PbO2處移動D.電解質溶液的密度不斷減小活學活用答案

解析由題給電極反應可以看出H2SO4不斷被消耗，故pH不斷增大，H2SO4濃度減小，溶液密度減小，所以B不正確，D正確；由Pb元素化合價的變化，可以看出Pb是負極，所以A不正確；原電池工作時，整個電路中負電荷的流向是一致的，外電路中，電子由Pb極流向PbO2極；內電路中，負電荷(和OH－)移向Pb極，所以C不正確。

4.用兩根鉑絲作為電極插入KOH溶液中，再分別向兩極通入甲烷氣體和氧氣，可形成原電池——燃料電池，該電池放電時發生的反應為CH4＋2KOH＋2O2===K2CO3＋3H2O。下列說法錯誤的是A.通甲烷的一極為負極，通氧氣的一極為正極B.放電時，通入O2一極附近溶液的pH升高C.放電一段時間后，KOH的物質的量不發生變化D.通甲烷極的電極反應式是CH4＋10OH－－8e－===

＋7H2O答案

解析原電池的負極發生氧化反應，正極發生還原反應，由總反應式知，此燃料電池的電極反應式是正極：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－負極：CH4＋10OH－－8e－===

＋7H2O由此可見A、B、D正確，C錯誤。達標檢測提升技能1.下面是幾種常見的化學電源示意圖，有關說法不正確的是A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B.干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞C.鉛蓄電池工作過程中，每通過2mol電子，負極質量減輕207gD.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源答案解析√12345在干電池中，Zn為負極，被氧化，B正確；氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內，且工作的最終產物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源，D正確；C項忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質量應該增加而非減小。123452.微型紐扣電池在現代生活中應用廣泛。有一種鋅銀電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質為KOH，電極反應式為Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。根據上述反應式，判斷下列敘述中正確的是A.在使用過程中，電池負極區溶液的pH增大B.在使用過程中，電子由Ag2O極經外電路流向Zn極C.Zn電極發生還原反應，Ag2O電極發生氧化反應D.Zn是負極，Ag2O是正極答案解析√12345根據原電池原理：負極失去電子發生氧化反應，正極得到電子發生還原反應，可以判斷該原電池中Zn為負極，Ag2O為正極；根據電極反應可以得知負極區溶液的pH減小，故A、C錯誤；電子是從負極沿導線流向正極，故B錯誤。123453.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的總反應為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列敘述不正確的是A.放電時負極反應為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2B.充電時陽極反應為Fe(OH)3－3e－＋5OH－===

＋4H2OC.放電時每轉移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D.放電時正極附近溶液的堿性增強答案解析√12345根據題給總反應式，高鐵電池放電時必定是鋅為負極失去電子，被氧化；高鐵酸鉀在正極得到電子，被還原。充電時，陽極上氫氧化鐵被氧化成高鐵酸鉀；放電時正極附近生成OH－，堿性增強。123454.我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是答案解析√12345A.a為電池的正極B.電池充電反應為LiMn2O4===

Li1－xMn2O4＋xLiC.放電時，a極鋰的化合價發生變化D.放電時，溶液中Li＋從b向a遷移圖示所給出的是原電池裝置。A項，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確；B項，電池充電時為電解池，反應式為原電池反應的逆反應，故正確；C項，放電時，a極為原電池的正極，發生還原反應的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確；D項，放電時為原電池，鋰離子為陽離子，應向正極(a極)遷移，故正確。12345②電池工作一段時間后電解質溶液的pH_____(填“增大