化學(xué)電源完整版教學(xué)設(shè)計(jì)

第二節(jié)化學(xué)電源1．堿性鋅錳電池的負(fù)極是Zn，正極是MnO2，電解質(zhì)溶液是KOH。2．鉛蓄電池是最常見的二次電池，正極是o電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5g解析：由所給的電池總反應(yīng)式可知，電池工作時(shí)，每有1moZn參加反應(yīng)，則會(huì)有2mo電子從負(fù)極Zn經(jīng)外電路流向正極，并在正極發(fā)生反應(yīng)：2MnO2＋H2O＋2e－=Mn2O3＋2OH－aq。外電路每通過mo電子，Zn的質(zhì)量就減少6.5答案：C五、二次電池1．鉛蓄電池的構(gòu)造2鉛蓄電池的工作原理1放電時(shí)：負(fù)極：1.8LoB．C．100moD．200mo解析：nH2O＝eq\f×103g,18g/mo＝100mo，由總反應(yīng)方程式：2H2＋O2=2H2O，知每生成2moH2O轉(zhuǎn)移電子4mo，現(xiàn)得到100moH2O轉(zhuǎn)移電子200mo。答案：D主題1：廢舊電池為什么要集中統(tǒng)一處理甲廢舊電池中含有汞、鎘、鉻、鉛等重金屬和酸堿等有害物質(zhì)，隨意丟棄會(huì)造成土壤、水源的污染乙廢舊電池中的有色金屬是寶貴的資源，可以回收再利用主題2：以鎳鎘Ni－Cd可充電電池為例，探討電池充、放電時(shí)電極發(fā)生反應(yīng)的類型及書寫電極反應(yīng)式。Cd＋2NiOOH＋2H2Oeq\o,\\uo－1在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為________________________________________________________________________，正極的反應(yīng)式為______________________________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mo甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為J，則該燃料電池的理論效率為________燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比。[解析]在燃料電池中，通入氧氣的一極是正極，通入甲醇的一極是負(fù)極，根據(jù)甲醇中碳元素的化合價(jià)變化可推知1mo甲醇轉(zhuǎn)移6mo電子，故寫出負(fù)極反應(yīng)為CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋；正極反應(yīng)為eq\f3,2O2＋6H＋＋6e－=3H2O。因?yàn)榧状嫉娜紵裏崾荍·mo－1，故可求得該燃料電池的理論效率＝J÷J×100%＝%。[答案]CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋eq\f3,2O2＋6H＋＋6e－=3H2O%1寫電極反應(yīng)式時(shí)，一定要注意電解質(zhì)是什么，其中陰、陽(yáng)離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對(duì)應(yīng)，在堿性電解質(zhì)中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H＋；在酸性電解質(zhì)中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH－。2正、負(fù)兩極的電極反應(yīng)式在得失電子相等時(shí)相加，即得總反應(yīng)式。最新·安徽高考某固體酸燃料電池以CHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H＋，其基本結(jié)構(gòu)如下圖，電池總反應(yīng)可表示為：2H2＋O2=2H2O，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．電子通過外電路從b極流向a極B．b極上的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．每轉(zhuǎn)移mo電子，消耗1.12L的D．H＋由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極解析：本題考查原電池知識(shí)，意在考查考生的分析能力。該原電池的化學(xué)原理是H2被氧化，在負(fù)極a極發(fā)生反應(yīng)：H2－2e－=2H＋，H＋由a極轉(zhuǎn)移到b極，D項(xiàng)正確；O2發(fā)生還原反應(yīng)，在正極b極發(fā)生反應(yīng)：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，則電子從a極流向b極，A、B兩項(xiàng)不正確；C項(xiàng)因未指明氣體所處的溫度和壓強(qiáng)，不正確。答案：D[隨堂基礎(chǔ)鞏固]1．下列有關(guān)化學(xué)電池的說(shuō)法中正確的是A．化學(xué)電池只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．燃料電池能將全部化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．鋅銀電池比能量大，電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)D．一次電池包括干電池和蓄電池解析：蓄電池不但可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能放電，也可以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能充電；燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率超過80%，但不可能100%轉(zhuǎn)換。蓄電池可重復(fù)使用，屬于二次電池。答案：C2．銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可表示為：2Ag＋ZnOH2eq\o,\\u320℃o電子，消耗2moNa為46g，鉛蓄電池負(fù)極為o電子，消耗1mo207g0.82g3，用鋰吸收224L標(biāo)準(zhǔn)狀況H2，生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積比為________。③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為________mo。解析：1電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。在電池中電子是從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極的，氫氧燃料電池中通入H2的一極是負(fù)極，故電子由a流動(dòng)到b。2H2在負(fù)極失電子，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是KOH溶液，故負(fù)極反應(yīng)式為2H2＋4OH－－4e－=4H2O。3電極表面鍍鉑粉可以增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，從而增大反應(yīng)速率。4LiH中Li為＋1價(jià)，H為－1價(jià)，故反應(yīng)Ⅰ中還原劑是Li，反應(yīng)Ⅱ中氧化劑是H2O。由反應(yīng)Ⅰ可知吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下的224LH2時(shí)生成160gLiH，則生成的LiH的體積是eq\f160g,g/cm3，則生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積比為：eq\f160,×224×103＝eq\f1,1148。由反應(yīng)Ⅱ可知，由②生成的20moLiH與H2O反應(yīng)生成20moH2，H2～2e－，能量轉(zhuǎn)化率為80%，則通過電子的物質(zhì)的量為20mo×2×80%＝