1、课时 5 化学电源【学习目标】了解生活中常见化学电源的种类及工作原理;认识化学能转化为电能的实际意义。【知识要点】学点 1 一次电池1.银锌纽扣电池:(构造见教材 P15)电解质溶液为: 正极: 电极反应式: 负极: 电极反应式: 总反应式: 2.普通锌锰干电池:碱性锌锰干电池:正极: 电极反应式: 负极: 电极反应式: 总反应式: 学点 2 二次电池铅蓄电池:蓄电池能够充电再生,当其放电时,发生自发反应,它起一个原电池的作用;充电时发生电解反应,起电解池的作用,可使原来的反应物再生。当电池放电时,发生下列反应:正极: 电极反应式: 负极: 电极反应式: 总反应式: 当电池充电时,就是通以直流
2、电,铅板与电源负极相连,二氧化铅板与电源正极相连,在电解过程中,上述电极反应都逆向进行:阳极(PbO 2):Pb SO42H 2O2 e PbO 24H SO 42阴极(Pb):Pb SO 42 e Pb SO 42总反应:2Pb SO 42H 2OPbPbO 22H 2 SO4故该蓄电池的反应可表示为:PbPbO 22H 2 SO4 2Pb SO42H 2O学点 3 燃料电池1氢氧燃料电池阿波罗号宇宙飞船用的就是氢燃料电池,其负极是多孔镍电极,在负极通入 H2,正极为覆盖氧化镍的镍电极,正极通入 O2。(1)用 KOH 溶液作为电解质溶液。电极反应为:负极: 正极: 电池总反应: (2)用
3、H2SO4 溶液为电解质溶液,电极反应为:负极: 正极: 电池总反应: 2燃料电池的优越性能:【典型例题】1. 日常所用的干电池其电极分别为碳棒 (上面有铜帽 )和锌( 皮),以糊状 NH4Cl 和 ZnCl2 作为电解质(其中加入 MnO2 吸收 H2),电极反应可简化为:Zn 一 2e 一 =Zn2+,2NH 4+2e 一 =2NH3+H2 (NH3 与 Zn2+结合) ,根据上述叙述判断 AZn 为正极,碳为负极 BZn 为负极,碳为正极C工作时电子由碳极经外电路流向锌极D长时间继续使用时内装的糊状物可能流出腐蚀所用的电器2. 电子表所用的钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KO
4、H 溶液,其电极反应如下:锌极:Zn+2OH 一 一 2e=Zn(OH)2,氧化银极:Ag 2O+H2O+2e 一 =2Ag+2OH,下列说法正确的是 A锌为正极,被氧化 BAg 2O 是正极,发生还原反应C电子从负极流向 Ag2O 极 DZn 为负极,被还原3. 电瓶车所用电池一般为铅蓄电池(如图),这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:PbPbO 22H 2 SO4 2Pb SO42H 2O则下列说法正确的是 A放电时,负极板上发生了还原反应B放电时,正极反应是:Pb 一 2e 一 + SO42=PbSO4C充电时,铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连D充电时,阳极反应是:PbSO
5、4 一 2e 一 +2H2O= PbO2+ SO42+4H+4. 下图为氢氧燃料电池原理示意图,按图示,下列叙述不正确的是 Aa 电极是负极B b 电极的电极反应为:4OH 一 4e一 =H2O+O2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是不需要将还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内的新型发电装置【巩固练习】1银锌蓄电池的电极反应为:Zn + 2 OH 2e= ZnO + H2O,Ag2O + H2O + 2 e= 2Ag + 2OH。据此判断,氧化银是A负极,并被氧化 B正极,并被还原 C负极,并被还原 D正极,并被氧化2锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为:Zn +
6、 2 MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ + Mn2O3 + 2 NH3 + H2O 在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是 AMnO 2 和 NH4+ BZn 2+和 NH4+ CZn D碳棒 3下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是A a 电极是负极 B b 电极的电极反应为:4OH4e 2H 2O 2C 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4如图为一 种 钮 扣 微 型 电 池 , 其 电 极 分 别 为 Ag2O 和 Zn, 电 解 质 溶液 是 KOH 溶 液 , 俗 称
7、 银 锌 电 池 , 该 电 池 的 总 反 应 式 为 : Zn +Ag2O = ZnO+2Ag 根 据 以 上 提 供 的 资 料 , 判 断 下 列 说 法 正 确 的 是 A 锌 为 正 极 , Ag2O 为 负 极 B 放 电 时 正 极 附 近 溶 液 的 pH 升 高 C 放 电 时 负 极 附 近 溶 液 的 pH 升 高 D 溶 液 中 阴 离 子 向 正 极 方 向 移 动 , 阳 离 子 向 负 极 方 向 移 动 5碱性电池具容量大、放电电流大特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,反应式为:Zns + 2MnO2s + H2Ol = ZnOH2s
8、+ Mn2O3s 下列说法错误的是 A 电池工作时,锌失去电子 B 电池正极的电极反应式为:2MnO 2sH 2Ol2e Mn 2O3s2OH aqC 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D 外电路中每通过 02 mol 电子,锌的质量理论上减小 65 g6燃料电池是目前正在探索的一种新型电池,现已使用的氢氧燃料电池的基本反应是:x 极:O 2(g) + 2H2O(l) + 4e 4OH y 极:2H2(g) + 4OH 4H 2O(l) + 4e判断下列说法中正确的是A x 极发生氧化反应 B x 极是负极 C y 极发生氧化反应 D 电子由 x 极流向 y 极7有 A、B、C 、D 四
9、种金属,当 A、B 组成原电池时,电子流动方向 A B ;当 A、D 组成原电池时,A 为正极;B 与 E 构成原电池时,电极反应式为:E 2-+2e-=E,B-2e -=B2+则 A、B、D、E 金属性由强到弱的顺序为AAB ED BAB D E CDEA B D DABE 8锂电池是一种常用的电池,它广泛应用于心脏起搏器,一般可达十年之久,它的反应方程式为: Li MnO 2 = LiMnO2 。下列有关它的说法错误的是A它的负极是锂 B它的电解质溶液需用非水溶剂配制C当有 30110 23 个电子转移时,正极消耗 1molD它是比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大的电池9有关右
10、图装置中的叙述正确的是A这是电解 NaOH 溶液的装置B这是一个原电池装置,利用该装置可长时间的观察到 Fe(OH)2 沉淀的颜色C Pt 为正极,其电极反应为:O 22H 2O 4e 4OH DFe 为阳极,其电极反应为:Fe2e2OH2Fe(OH) 210今有 2H2+O2 2H2O 反应,构成燃料电池,则负极通的应KH是 正极通的应是 电极反应式为 ; ;若把 KOH 改为稀 H2SO4 作电解质,则电极反应式为 ; ;和的电解质不同,反应进行后,其溶液的 pH 个有什么变化? ;若把 H2 改为 CH4,用 KOH 作电解质,则电极反应式为 ; 。11按要求对下图中两极进行必要的连接并
11、填空:(1)在 A 图中,使铜片上冒 H2 气泡。请加以必要连接,则连接后的装置叫。电极反应式:锌板: ;铜板: 。(2)在 B 图中,使 a 极析出铜,则 b 析出: 。加以必要的连接后,该装置叫 。电极反应式,a 极: b 极: 。在经过一段时间后,停止反应并搅均溶液,溶液的 pH (升高、降低、不变) ,加入一定量的 后,溶液能恢复至与电解前完全一致。课时 51-5BABBC;6-9CDCC;10H 2、O 2;负极:2H 2+4OH- 4e - =4H2O,正极:O2+2H2O+4e- =4OH-; 负极:2H 24e - =4 H+,正极:O 2+4 H+4e- =2H2O;pH 变小;pH 变大;负极:CH 4OH -e - = CO32-+H 2O,正极:O 2+H 2O+e - =OH -。11联接画线略。 (1)原电池 ,锌板:Zn-2e - =Zn2 铜板:2H 2 2e -H 2(2)O 2,电解池,a 极:Cu 2 2e - =Cu,b 极:4OH 4e O 22H 2O,降低,CuO