人教版化学必修2《发展中的化学电源》学案

1、人教版化学必修 2发展中的化学电源学案第二章第二节化学能与电能(2)发展中的化学电源【学习目标】1 . 了解生活中常用的化学电源和新型化学电池；2 .引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值3 .感悟研制新型电池的重 要性以及化学电源可能会引起的环境问 题，初步形成较为客观.正确的能源观。【学习重点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进 一步巩固原电池原理。【学习难点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进 一步巩固原电池原理。【自主学习】1 .锌镒干电池(一次性电池)(1)普通锌镒电池负极材料是：正极材料是：电解质是(2)碱性锌镒干电池负极

2、材料是：正极材料是：电解质是改进后碱性锌镒电池的优点:2 .充电电池（二次性电池）（1）铅蓄电池负极材料是：正极材料是：电解质是优点：缺点：（2）镉镇电池负极材料是：正极材料是：电解质是优点：缺点：（3）锂电池锂亚硫酰氯电池（Li-SOCl 2） ： 8Li+3SOCl2=6LiCl+Li 2SO+2s 负极：；正极：。3 .氢-氧燃料电池负极通入正极通入【基础达标】1.下列有关电池的说法不正确的是（）A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌镒干电池中，锌电极是负极2 .日常所用干电池的电极分别为石墨棒

3、（上面有铜帽）和锌皮，以 糊状NHCl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO吸U限H2）,电极反应式可简 化为：Zn-2e =Zri+, 2N+ 2e=2NHT + H4 （NH与Zn2+能生成一种稳定的物质）。根据上述判断，下列结论正确的是（）锌为正极，石墨为负极锌为负极，石墨为正极工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器A.B.C.D.3 .燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是（）I-mu溶液A. a极是负极，该电极上发生氧化反应B. b 极反应是 Q+4OH 4e =

4、2HOC.总反应方程式为2H2+Q=2HOD.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源4 .铅蓄电池的两极分别为 Pb PbO,电解质溶液为硫酸，工作时 反应为：Pb+ PbO+ 2H2SO=2PbS4 2Ho下列结论正确的是（）A. Pb为正极被氧化B. SO只向PbO极移动C.电解质溶液密度不断减小D.溶7ft的pH值不断减小5.根据反应：2Ag+ + Cu=Cd + 2Ag,设计如右图所示原电池，下列说法错误的是（）A. X可以是银或石墨B. Y是硫酸铜溶液C.电子从铜电极经外电路流向 X电极D. X极上的电极反应式为 Ag +e =Ag6 .下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列

5、说法正确的是()A.该系统中只存在3种形式的能量转化B.装置Y中负极的电极反应式为 Q+2H2O+ 4e =4OHC.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 【练方法技巧1化学电源中的计算技巧7 .以锌片和铜片为两极、稀硫酸为电解液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是（）A.锌片?解了 1 mol ,铜片上析出1 mol氢气8 .两极上溶解和析出的物质的质量相等C.锌片?解了 1 g ,铜片上析出1 g氢气D.电解质溶液pH不变9 .碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌镒碱

6、性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn+ MnO+H2O=ZnO Mn（OH）下列说法中，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MnO+ 2H2O+ 2e =Mn（OH升 2OHC.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0.2 mol电子，锌的质量理论上减少 6.5 g题号12345678答案【拓展提升】10 利用生活中或实验中常见的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：（1）实验原理：Fe+ 2印=%+ + （2）实验原理：电极（、）、稀 硫酸、耳机（或者电流计）。（请在空格中填写所缺的实验用品

7、）1 耳机二苫二二二二一稀硫酸 xZJ（3）实验装置（如右图）。（4）原电池设计及注意的问题：按如图所示连接好实验仪器， 注意观察（耳朵听）耳机是否有声音 发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极 （注意：接触 的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一个电极上的 ），这时可以听 见耳机发出“嚓嚓嚓”的声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为 ,在耳机中又由转化为声音这种能量。如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的极，电极反应是发生了反应。11 .人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用，如

8、在宇宙飞船、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船、电脑、收音机、照相机、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：(1)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极 分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH容液，工作时电池总反应为 Ag2O+ Zn + HO=2A g-Zn(OH)2O工作时电流从 极流向极(填“AgO或“Zn” )。 电 极 反 应 式： 正 极负极O工作时电池正极区的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)氢银电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生放电一镉污染的镉银电

9、池。氢镇电池的总反应式是H2+NiO(OH)充电Ni(OH”。电池放电时，负极是,负极的电极反应式为,正极的电极反应式为 ,正极附近溶液的pH如 何变化？ 。K【参考答案】1. B锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池， A项正确；铜 锌原电池中铜为正极，故电流由铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质即化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn, 故作为负极，D项正确。2. D由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应或根 据原电池的形成条件，相对活泼（指金属性）的一极为负极，相对不活泼 的一极为正极可判断出错对。在外电路，电子从负极流向正极，故 不正确。长时间连续使用

10、该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且 MnO 不断吸收H而产生HO,糊状物也越来越稀，故其容易流出而腐蚀用电 器。3. BA项，a极通H2为负极，电极反应应为2H2+4OH 4e=4HO, 发生氧化反应；B项，b极通Q为正极，电极反应为O + 2H20J+ 4e =4OH ，B项不正确；C项，正负极电极反应式相加得总反应为 2H+Q=2HO; D项，氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有 应用前景的绿色电源。4. C根据方程式：+ O + 2H2SO=2SO+ 2H2O原电池中失电子的物质为负极，所以 Pb为负极，PbO为正极。又 、一.， ，一 2一 一 、 一 、 一 、

11、- ， ，一 - 八一、因负极Pb-2e =Pb进入溶椒，溶抽中SO也向Pb极移动，生成难溶 的PbSO,所以电解质溶液密度不断减小。由于 印的物质的量浓度不断 减小，pH值不断增大。综上分析得出答案为 C。5. B从题给氧化还原反应方程式分析可知：铜被氧化，作原电池的负极，X为正极，电极材料是比铜不活泼的导体，A正确；Ag+在X电极上被还原，则电解质溶液提供 Ag+, B项错误，D项正确；外电路中 铜失去电子，流向X电极，C项正确。6. C7. A锌片、铜片和稀硫酸构成原电池时，锌为负极，铜为正极， 负极锌片溶解，正极析出根据电子守恒原理，溶解1 mol锌，就有2 mol电子转移，则析出的 仕为1 mol , A项正确；溶解的锌和析出的 代物质的量相等，但质量不相等，B项不正确；溶解的锌和析出的 H2质 量比应为65： 2, C项不正确；4得电子变成 出H2SO被消耗，溶液pH 变大，D项不正确。8. C9. (2)铁钉或铁条铜片(其他合理答案也可)烧杯导线 (4)电能电能负Fe-2e =F(2+氧化