2019-2020年高中化学 2.3.2《化学电源》学案 苏教版必修2.doc

2019-2020年高中化学 2.3.2化学电源学案 苏教版必修2【我思我学】查一查1. 常用的化学电源有哪些？你能理解它们工作原理吗?2. 化学能与电能相互转化有何实际意义？想一想什么是一次电池、二次电池?请你举出相关的例子。【同步导学】一、评价要点1常见化学电池有 电池、 电池、 电池、 电池、 电池、 电池。2 在氢氧燃料电池中（KOH溶液做电解质溶液），氢气在 极发生 反应，电极反应式为 ；氧气在 极发生 反应，电极反应式为 。二、方法指引化学电源有一次电池和二次电池之分，一次电池用过后不能复原，二次电池充电后能继续使用。一次性干电池中的氧化还原反应是不可逆的，放完电之后就不能再使用；而蓄电池中的氧化还原反应是可逆的，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使生成物恢复原状。三、典型例题1. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为 ，此电池放电时，负极上发生反应的物质是 （ ） 解析：因为放电发生Ag2O + Zn + H2O = 2Ag + Zn(OH)2的反应，负极失去电子，发生氧化反应，做还原剂，因此负极为Zn,答案为D2. （海水电池）1991年我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3,则该电源的负极材料为 ，正极材料为 ，负极反应 正极反应 。解析：Al 、O2（空气）之间的氧化还原反应为：4Al + 3O2 = Al2O3.将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极产物，又是反应材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料，如石墨等铝、O2的氧化反应、还原反应分别为：Al 3e- = Al3+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-答案：铝 石墨 负极反应：Al 3e- = Al3+，O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-【随堂检学】1. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是 ( )A利用电池外壳的金属材料B防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其它物品 D回收其中石墨电极2. Li-Cd池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 Cd + 2NiO(OH) + 2H2O由此可知,该电池放电时的负极材料是 ( )ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH) 3. 电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液，电极总反应为：Ag2O + H2O + Zn = Zn(OH)2 + 2Ag.下列叙述正确的是( )AZn是正极, Ag2O是负极 BZn是负极, Ag2O是正极C工作时负极区溶液的pH增大 D工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极4.据报道，美国在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点其电池反应为：2Zn + O2 = 2ZnO,其原料为锌、空气和电解质溶液，则下列叙述正确是 ( )A 锌为正极，空气为负极反应B 负极还原反应，正极氧化反应C 负极的电极反应为：Zn - 2 e- + 2OH- = ZnO + H2OD 电池工作时溶液的pH降低5.微型纽扣电池在现代生活中有广泛使用，有一种银锌电池其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2OAg2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-根据上述反应式，判断下列叙述正确的是 ( ) A在使用过程中，电极负极区溶液的pH减小B使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极CZn是负极，Ag2O是正极DZn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应6. 将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，即构成甲烷燃料电池，已知通入甲烷的一极，其电极反应为：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O;通入氧气的另一极，其电极反应式是2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-,下列叙述正确的是 ( )A通入甲烷的电极为正极 B正极发生氧化反应C该电池使用一段时间后应补充氢氧化钾D燃料电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动7.铅蓄电池其电极分别是Pb、PbO2，电解质是一定浓度的硫酸，工作时的反应方程式为：充电放电PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O试分别写出其电极反应式。请写出放电时的电极反应。【活用所学】8. 航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境的优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应的化学方程式均可表示为：2H2 + O2 = 2H2O, 酸式氢氧燃料电池中的电解质是酸，其负极反应为2H2 4e- = 4H+，则其正极反应为 ，碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,则其负极反应为 。 9. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2混合气体为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：正极反应式：2CO + 2CO32- = 4CO2 + 4e-负极反应式： 总电池反应式： 参考答案1.B 2.C 3.B 4.C 5.AC 6.C7.负极 Pb2e- + SO42- = PbSO4 正极 PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O8. 4H+ + O2 + 4e- = 2H2O 2H2 + 4OH-4e- = 4H2O9.负极反应式：2CO2 O2 4e- = 2CO32- 总反应式：2CO O2 = 2CO2