2025版新教材高中化学第4章化学反应与电能第1节原电池第2课时化学电源一化学电源和一次电池学生用书新人教版选择性必修1

第2课时化学电源学习目标1．了解常见化学电源的工作原理。2．了解新型化学电源的工作原理。核心素养1．通过对常见化学电源的分析，培育证据推理与模型认知的实力。2．通过相识新型化学电源的作用及废旧电池对环境的危害，形成科学看法与社会责随意识。一、化学电源和一次电池1．化学电源概述(1)化学电源的分类原电池是各种化学电源的雏形，常分为：一次电池、二次电池和燃料电池。(2)推断电池优劣的主要标准①比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是W·h·kg－1或W·h·L－1。②比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。③电池可储存时间的长短。(3)化学电池的回收利用运用后的废旧电池中常含有重金属、酸和碱等物质，随意丢弃会对生态环境和人体健康造成危害。因此，废旧电池要进行回收利用。(4)化学电源的发展方向小型化、供电便利、工作寿命长、不须要维护的电池受到人们的青睐，如镍氢电池、锂离子电池等。2．一次电池一次电池也叫干电池。放电后不行再充电的电池。碱性锌锰电池(1)电池构造负极反应物：锌粉；正极反应物：二氧化锰；电解质：氢氧化钾。(2)工作原理总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。负极：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO(OH)＋2OH－。正|误|判|断(1)化学电源是将化学能转变成电能的装置。(√)(2)化学电源的种类包括一次电池，二次电池和燃料电池等。(√)(3)化学电源供能稳定牢靠，运用便利，易于维护。(√)(4)废旧电池可以随意丢弃。(×)深|度|思|考一般锌锰电池构造如图，回答问题：(1)负极：锌筒；正极：石墨棒；电解质主要成分：氯化铵。(2)电池工作原理：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，写出电池的电极反应：负极：Zn－2e－＋2NHeq\o\al(＋,4)=Zn(NH3)eq\o\al(2＋,2)＋2H＋；正极：2MnO2＋2H＋＋2e－=2MnO(OH)。(3)一般锌锰电池的缺点有在运用过程中，锌会慢慢溶解，使锌外壳慢慢变薄，内部作为电解质的糊状NH4Cl(显酸性)会泄漏出来，腐蚀电器。即使不运用，放置过久，也会失效；与一般锌锰电池比较，碱性锌锰电池的优点是碱性锌锰电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池运用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高(答案合理即可)。(4)废旧电池不能随意丢弃，缘由是防止废旧电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染。应|用|体|验1.锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触干脆反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是(B)A．两者正极材料不同B．MnO2的放电产物可能是KMnO4C．两者负极反应式均为Zn失电子D．原电池中Zn与稀硫酸存在自行消耗的现象解析：锌—铜—硫酸原电池的正极材料是金属铜，锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉，两者正极材料不同，故A正确；锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉，发生得电子的还原反应，元素的化合价应当降低，故B错误；锌—铜—硫酸原电池负极材料是金属锌，锌锰碱性干电池的负极材料是金属锌，两者负极上都是发生金属锌失电子的氧化反应，故C正确；锌—铜—硫酸可以构成原电池装置，金属锌和硫酸之间发生反应，Zn与稀硫酸存在自行消耗的现象，故D正确。2．体温枪能快速检测人体体温，该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如图所示)，电池的总反应式为Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。下列关于该电池的说法正确的是(D)A．Ag2O电极作正极，发生氧化反应B．该电池放电时溶液中的K＋向Zn电极移动C．电池工作时，电流从Ag2O电极经过隔板流向Zn电极D．该电池的负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2解析：依据总反应式可知，Ag2O中银元素化合价降低，得到电子，作原电池正极，发生还原反应，溶液中的K＋向Ag2O电极移动