4.2《化學(xué)電源》學(xué)案（1）（新人教版選修4）.doc

4.2化學(xué)電源學(xué)案（1）（新人教版選修4） 化學(xué)：4.2化學(xué)電源學(xué)案（1）（新人教版選修4） 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1 使學(xué)生了解日常生活中常用化學(xué)電源的種類和新型化學(xué)電源 2 了解常見(jiàn)化學(xué)電源的工作原理，學(xué)會(huì)電極反應(yīng)式的書寫 3 掌握有關(guān)原電池的計(jì)算 4 了解廢舊電池對(duì)環(huán)境的危害，樹(shù)立環(huán)保意識(shí) 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 一次電池、二次電池和燃料電池的反應(yīng)原理、性能及其應(yīng)用 一、化學(xué)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(fù)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(zhì)，還填有MnO2黑色粉末 負(fù)極：_正極：_ 缺點(diǎn)：_ 2銀鋅電池-鈕扣電池 正極Ag2O，負(fù)極鋅,電解質(zhì)溶液為KOH 電池總反應(yīng)：Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO 負(fù)極：_ 正極：_ 3鋰電池 用金屬鋰作負(fù)極，MnO2作正極，LiClO4有機(jī)電解液 電池總反應(yīng)：Li+ MnO2 =LiMnO2 負(fù)極： 正極: MnO2+e-= MnO2- 三、二次電池 1鉛蓄電池 正極棕褐色的PbO2，負(fù)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(kāi) 放電時(shí)：負(fù)極：Pb + SO42-2e-= PbSO4 正極：PbO2 + 4H+ SO42-+2e-= PbSO4+2H2O 當(dāng)放電進(jìn)行到H2SO4的濃度降低，溶液的密度達(dá)1.18g/cm3時(shí)應(yīng)停止使用， 蓄電池放電的總化學(xué)方程式：_. 蓄電池放電和充電的總反應(yīng)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(fù)極填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液負(fù)極：Zn2OH 2e Zn OH 2正極：Ag2OH2O2e 2Ag2OH 放電的總化學(xué)方程式：_總反應(yīng)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(shí)電池反應(yīng)式為：2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)可用KOH或H2SO4 （1）堿性介質(zhì) 負(fù)極： _正極： _（2）酸性介質(zhì)： 負(fù)極：_正極：_ 2甲烷燃料電池： 該電池用金屬鉑片插入電解質(zhì)溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和O2 （1）堿性介質(zhì) 負(fù)極：_正極：_ （2）酸性介質(zhì)： 負(fù)極：_正極：_ 3甲醇燃料電池： 例1（1999年全國(guó)高考化學(xué)題）氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式判斷下列敘述中正確的是（ ）A電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大 B電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C電池充電時(shí)，氫元素被還原 D電池放電時(shí)，H2是負(fù)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(fù)極 Bb電極的電極反應(yīng)為：4OH-4e-= 2H2O+O2C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)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?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置例3（2004年江蘇高考化學(xué)題）堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為： Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) = Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A電池工作時(shí)，鋅失去電子 B電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極 D外電路中每通過(guò)O.2mol電子，鋅的質(zhì)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(duì)環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)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(yīng)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(fù)極，并被氧化 B負(fù)極，并被還原 C正極，并被氧化 D正極，并被還原 3有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說(shuō)法正確的是（ ） 每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)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(guó)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(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃?xì)?，制得?50下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式：2CO+2CO32-4e-= 4CO2陰極反應(yīng)式： _電池總反應(yīng)式：_5近年我國(guó)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(chǎn)生電流其工作時(shí)電極總反應(yīng)式為：4Al +3O2 + 6H2O = 4A