高中化学《化学电源》导学案 新人教版选修3

第二节化学电源学案[学习目标]了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道它们在生产、生活和国防中的实际应用。[学习重点、难点]常见化学电源的工作原理[学习过程]【自学指导一】阅读教材74-78页，思考下列问题并把答案填写在下面的知识总结中。[问题]①目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？产生电能的基本原理是什么？②化学电池与其他能源相比有哪些优点？③判断电池的优劣标准主要是什么？【知识总结】化学电池1)概念:2)分类:3)优点:4)电池优劣的判断标准:5）各类电池一次电池二次电池燃料电池普通锌锰电池碱性锌锰电池银锌电池锂电池铅蓄电池负极材料正极材料电解质溶液6）燃料电池介质电池反应：2H2+O2=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极【练习】将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为____，这一极的电极反应为_______；通入氧气的一极为______，电极反应为_，总反应为__________。【小结】书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在）；【课后练习】1、在含有H2S气体的空气中，银器表面易变黑（生成了Ag2S），为了除去银器表面Ag2S，可采用如下方法：在一个铝制的容器中放入食盐溶液，将银器浸入食盐溶液，使银器与铝接触良好．过一段时间，银器表面变为银白色，并闻到臭鸡蛋的气味，观察到有少量白色絮状沉淀生成，请用电极反应式和离子方程式表示上述过程．2、熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO的混合气为阴极燃气，制得在65℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32-=4CO3+4e-正极反应式：总反应式：3.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（）A、Li是正极，电极反应为Li－e-=Li+B、Li是负极，电极反应为Li－e-=Li+C、Li是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2D、Li是负极，电极反应为Li－2e-=Li2+4、1991年我国首创以铝、空气、海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。该灯以海水为电解质溶液，靠空气中氧使铝不断氧化产生电流。只要把灯放入海水中数分钟就发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20到50倍。运用所学的化学知识，推测该新型电池两极上可能发生的电极反应。负极正极5、已知：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2利用这一反应，试设计一个原电池，画出示意图，标明电极材料名称，电解质溶液，然后填空：正极，电极反应负极，电极反应6.下列有关化学电池的说法不正确的是（）A.化学电池是将化学能变成电能的装置B.一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能使用了C.二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，故可多次重复使用D.燃料电池是将燃料燃烧所放出的能量转化为化学能装置7.锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可表示为：Zn＋2MnO2＋2NH4+==Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O在电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（）A.ZnB.碳棒C.MnO2和NH4+D.Zn2+和NH4+8.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：4OH--4e-==2H2O+O2↑C.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存电池内的新型发电装置9.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛的应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是（）A.电池工作时，锌失去电子B.电池负极的电极反应式为：Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2C.电池工作时，电子由正极通外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g10.下列说法不正确的是（）A.原电池中，负极上发生的反应是氧化反应B.原电池中，电流从负极流向正极C.铜锌原电池中，放电时，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动D.碱性锌锰电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池11.微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是（）A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极

C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应12.汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2+Pb+2H2SO4==2PbSO4+2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是（）A．PbO2是电池的负极B．负极的电极反应式为：Pb+SO42-–2e–==PbSO4 C．PbO2得电子，被氧化D．电池放电时，溶液酸性增强13.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（

）A．H2+2OH-==2H2O+2e- B．O2+4H++4e-==2H2OC．H2==2H++2e- D．O2+2H2O+4e-==4OH-14.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（）A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅15.关于铅蓄电池的说法正确的是（）A.在放电时，正极发生的反应是Pb(s)+SO42-(aq)PbSO4(s)+2e-B.在放电时，该电池的负极材料是铅板C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-==Pb(s)+SO42-(aq)16.微型锂碘电池可用植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI,其中的导电离子是I-。下列有关说法正确的是（）A.正极反应：2Li-2e-==2Li+B.负极反应：I2+2e-==2I-C.总反应：2Li+I2==2LiI,D.金属锂作正极17.目前市场上的手提应急灯，主要是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。所用的原料仍然是铅─二氧化铅─硫酸。下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是（）A．充电时电源的正极接蓄电池标“+”的一极B．“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理C．放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应D．充电时电池上标有“—”的极发生氧化反应18.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4 C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D．充电时，阳极反应为：Li++e-==Li19.铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为：PbO2+Pb+2H2SO4==2PbSO4+2H2O，据此判断：（1）铅蓄电池的负极材料是________。（2）工作时正极反应为________________________________。（3）工作时，电解质溶液的________（填“增大”、“减小”或“不变”）（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。（5）电流方向从________极流向________。20.据报道，摩托罗拉公司开发的一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可持续使用一个月。（1）关于该电池的叙