第二节《化学能与电能》第2课时

第2课时

发展中的化学电源自主阅读自主检测一、干电池——一次性电池特点:放电后不能再充电。自主阅读自主检测二、充电电池——二次电池特点:在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。三、燃料电池1.原理:利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为电能。2.与其他电池的区别:由外设装备提供燃料和氧化剂等。自主阅读自主检测1.判断下列说法是否正确。正确的画“√”,错误的画“×”。(1)手机上用的锂离子电池属于二次电池。(

)(2)锌锰干电池中,锌电极是正极。(

)(3)甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极,发生还原反应。(

)解析:(1)锂离子电池是可充电的二次电池。(2)锌锰干电池中,锌电极失电子,是负极。(3)燃料电池中,通入甲烷的一极为负极,失电子,发生氧化反应生成CO2。答案:(1)√

(2)×

(3)×自主阅读自主检测7化学电池一次性电池：如干电池二次电池（可充电电池）：铅蓄电池等燃料电池：氢氧燃料电池二、发展中的化学电源81、干电池（锌锰电池）负极：Zn–2e-==Zn2+正极：2NH4++2MnO2+2e-

==2NH3+Mn2O3+H2O总反应：Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O干电池（负极）（正极）锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

和

H2O等9总反应：

Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O负极：Pb+SO42--2e-

==PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-

==PbSO4+2H2O2、充电电池已知：PbSO4难溶于水103、燃料电池：正极：O2+2H2O+4e-==4OH-2H2+O2==2H2O4e-负极：2H2–4e-==4H+⑴氢氧燃料电池总反应：2H2+O2==2H2OH2O211

改变燃料正极：2O2+4H2O+8e-==8OH-负极：CH4+10OH-–8e-==CO32-+7H2OCH4+2O2==CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-==CO32-+2H2OCH4总反应：12燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池重难点一重难点二重难点一常见化学电源的特点

情景引入讨论探究

1.你知道铅蓄电池中的正、负极材料和电解质溶液是什么吗?提示:负极:Pb;正极:PbO2;电解质溶液:稀硫酸。2.燃料电池电极有什么特点?提示:两个电极一般都是惰性电极,本身不包含活泼性物质,只是一个催化转换元件。重难点一重难点二知识点拨几种电池的特点

重难点一重难点二典例引领例题1下列有关电池的叙述不正确的是(

)A.水果电池是方便实用的家用电池B.铅蓄电池是一种常用的二次电池C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D.锌锰干电池工作一段时间后,锌外壳逐渐变薄解析:水果电池产生的电流非常微弱且不能连续长时间放电,不能作为家用电池;铅蓄电池是一种常用的二次电池,氢氧燃料电池产物为水,无污染;锌锰干电池工作时,Zn放电被消耗,故工作一段时间后锌外壳会逐渐变薄,B、C、D三项正确,A项错误。答案:A重难点一重难点二重难点一重难点二成功体验1

下列说法正确的是(

)

A.镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C.化学电池的反应基础是氧化还原反应D.铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb,负极材料是PbO2解析:碱性锌锰干电池是一次电池;燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池;铅蓄电池放电的时候正极材料是PbO2,负极材料是Pb。答案:C重难点一重难点二典例引领例题2导学号32640056某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为2H2+O2 2H2O,下列有关说法正确的是

(

)A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极重难点一重难点二重难点一重难点二成功体验2

锂电池是一代新型高能电池,它以能量密度大而受到普遍重视,目前已成功研制多种锂电池。某种锂电池的总反应为Li+MnO2 LiMnO2,下列说法正确的是(

)

解析:根据原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再结合总反应可知,Li失去电子生成Li+被氧化,为负极;MnO2得到电子被还原,为正极。答案:B重难点一重难点二成功体验3

导学号32640057可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气中的O2为正极反应物。下列说法正确的是(

)1234561.废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。某同学想变废为宝,他的以下想法你认为不正确的是(

)A.把锌皮取下洗净用于实验室制氢气B.石墨棒取出洗净用作电极C.把铜帽取下洗净回收利用D.电池内部填有NH4Cl等化学物质,将废电池中的黑色糊状物作化肥用解析:电池内部的黑色糊状物中含有重金属离子,能污染水和土壤。答案:D1234562.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.锌锰干电池中,锌电极是负极解析:手机用的电池是可充电电池,A项正确。铜锌原电池,Cu为正极,Zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,B项错误。燃料电池将化学能转化为电能,C项正确。锌锰干电池,Zn为负极,D项正确。答案:B1234563.据报道,氢氧燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。下列说法正确的是(

)A.电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法B.发展氢氧燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术C.氢氧燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染D.氢氧燃料电池把氢气燃烧放出的热能转化为电能解析:电解水制备氢气需要大量的电能,所以A项错误;氢气属于易燃气体,容易发生危险,所以需要考虑安全高效的储氢技术,B项错误;氢氧燃料电池将化学能转化为电能,产物为水,对环境没有污染,C项正确,D项错误。答案:C1234564.下图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是(

)A.a极是负极B.供电时的总反应为2H2+O2 2H2OC.电子由b通过灯泡流向aD.氢氧燃料电池是环保电池解析:a电极发生反应:H2-2e- 2H+,故电子应由a通过灯泡流向b。答案:C1234565.爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应为Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2,下列对该蓄电池的推断错误的是(

)①放电时,Fe参与负极反应,NiO2参与正极反应②放电时,电解质溶液中的阴离子向正极方向移动③放电时,Fe在负极上反应生成Fe(OH)2和H+

④该蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中A.①④ B.②③ C.③④ D.①②解析:根据电池总反应方程式可知,放电时Fe失去电子化合价升高,Ni由+4价降到+2价,①正确;放电时,电解质溶液中的阴离子向负极移动,②错误;放电时的生成物是氢氧化物,溶液不可能显酸性,故负极上的电极反应式为Fe+2OH--2e- Fe(OH)2,③错误;因为该电池中含有氢氧化物,故电解质溶液是碱性溶液,④正确。答案:B1234566.Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是

。电池工作时,电子流向

(填“正极”或“负极”)。

(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速其电极的腐蚀,其主要原因是

。