4.2《化學電源》學案（1）（新人教版選修4）.doc

4.2化學電源學案（1）（新人教版選修4） 化學：4.2化學電源學案（1）（新人教版選修4） 學習目標： 1 使學生了解日常生活中常用化學電源的種類和新型化學電源 2 了解常見化學電源的工作原理，學會電極反應式的書寫 3 掌握有關原電池的計算 4 了解廢舊電池對環(huán)境的危害，樹立環(huán)保意識 學習重點： 一次電池、二次電池和燃料電池的反應原理、性能及其應用 一、化學電池 1概念：_ _2分類： _ _二、一次電池 1普通鋅錳電池-干電池 干電池是用鋅筒外殼作負極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充ZnCl2，NH4Cl和淀粉糊作電解質，還填有MnO2黑色粉末 負極：_正極：_ 缺點：_ 2銀鋅電池-鈕扣電池 正極Ag2O，負極鋅,電解質溶液為KOH 電池總反應：Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO 負極：_ 正極：_ 3鋰電池 用金屬鋰作負極，MnO2作正極，LiClO4有機電解液 電池總反應：Li+ MnO2 =LiMnO2 負極： 正極: MnO2+e-= MnO2- 三、二次電池 1鉛蓄電池 正極棕褐色的PbO2，負極是海綿狀的金屬鉛，兩極均浸入H2SO4溶液中，且兩極間用微孔 橡膠或微孔塑料隔開 放電時：負極：Pb + SO42-2e-= PbSO4 正極：PbO2 + 4H+ SO42-+2e-= PbSO4+2H2O 當放電進行到H2SO4的濃度降低，溶液的密度達1.18g/cm3時應停止使用， 蓄電池放電的總化學方程式：_. 蓄電池放電和充電的總反應式：PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O2銀鋅蓄電池 銀鋅電池是一種高能電池，正極由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負極填充鋅汞合金作負極活性材料，電解質溶液為KOH濃溶液負極：Zn2OH 2e Zn OH 2正極：Ag2OH2O2e 2Ag2OH 放電的總化學方程式：_總反應式：ZnAg2OH2O Zn OH 22Ag四、燃料電池 1氫氧燃料電池： 電極材料是多孔鎳電極，它工作時電池反應式為：2H2+O2=2H2O,電解質可用KOH或H2SO4 （1）堿性介質 負極： _正極： _（2）酸性介質： 負極：_正極：_ 2甲烷燃料電池： 該電池用金屬鉑片插入電解質溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和O2 （1）堿性介質 負極：_正極：_ （2）酸性介質： 負極：_正極：_ 3甲醇燃料電池： 例1（1999年全國高考化學題）氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應式是：(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2根據(jù)此反應式判斷下列敘述中正確的是（ ）A電池放電時，電池負極周圍溶液的pH不斷增大 B電池放電時，鎳元素被氧化C電池充電時，氫元素被還原 D電池放電時，H2是負極例2（2004年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是 ( )Aa電極是負極 Bb電極的電極反應為：4OH-4e-= 2H2O+O2C氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發(fā)電裝置例3（2004年江蘇高考化學題）堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為： Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) = Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)下列說法錯誤的是（ ） A電池工作時，鋅失去電子 B電池正極的電極反應式為：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極 D外電路中每通過O.2mol電子，鋅的質量理論上減小6.5g1廢電池的污染引起人們的廣泛重視，廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質是 A鋅 B汞 C石墨 D二氧化錳 2已知空氣-鋅電池的電極反應為：鋅片：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O 石墨：O2+2H2O+4e-=4OH-根據(jù)此判斷，鋅片是 A負極，并被氧化 B負極，并被還原 C正極，并被氧化 D正極，并被還原 3有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成原電池。電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是（ ） 每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-負極上CH4失去電子，電極反應式CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O負極上是O2獲得電子，電極反應式為 O2+2H2O+4e-=4OH-電池放電后，溶液PH不斷升高A. B. C. D.4（2000年全國高考理綜題）熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽 混合物作電解質，CO為陽極燃氣，空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃氣，制得在650下工作的燃料電池，完成有關的電池反應式：陽極反應式：2CO+2CO32-4e-= 4CO2陰極反應式： _電池總反應式：_5近年我國首創(chuàng)以Al-空氣-海水為能源的新型電池，以海水為電解液靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產生電流其工作時電極總反應式為：4Al +3O2 + 6H2O = 4A