2020年高考化學人教版專題復習發(fā)展中的化學電源 學案設計

1、2020年高考化學人教版專題復習：發(fā)展中的化學電源 課程目標： 1.能說出常用的化學電池。 2.會運用燃料電池的工作原理。 知識梳理： 一、干電池 1、最早使用的化學電池是鋅錳電池,它是一種一次性電池,放完電后不能再使用。 2.堿性鋅錳電池:將鋅錳干電池中的電解質NHCl換成濕的KOH,并在4構造上作了改進。 二、充電電池 充電電池又稱二次電池,它在放電時所進行的氧化還原反應,在充電時可以逆向進行,使電池恢復到放電前的狀態(tài)。 1.鉛蓄電池:正極材料為PbO,負極材料為Pb,電解質為硫酸。 22.鎳鎘電池:正極材料為NiO(OH),負極材料為Cd,電解質為KOH。 3.鋰離子電池:新一代可充電的

2、綠色電池,低功耗電器的主流電源。 三、燃料電池 利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑反應所放出的化學能:原理1.直接轉化為電能。 2.與其他電池的區(qū)別:由外設裝備提供燃料和氧化劑等。 一、幾種電池的特點 干電充電電燃料電二次電一次電活性物發(fā)生電極本身不包含活性只是一個催化轉換元化還原反應的物消耗到一定程度燃料和氧化劑工作再不能再使在電極續(xù)地由外部供生成物不斷地進行反電解質溶液為重復充不流斷地被排用鋰普通的鋅錳電池、堿鉛蓄電池、燃料電CH舉氫氧燃料電池、4鎳鎘電性鋅錳電池、電池、銀鋅電 燃料電池等OH 例CH池、3 池等池等 二、電極反應式、原電池反應式的書寫 1.電極反應式的書寫 根據(jù)原電池的裝

3、置書寫電極反應式。(1)負極:金屬失電子后生成的金屬陽離子不與電解質溶液的成分反-+。Mn-ne 應,M 要將金金屬失電子后生成的金屬陽離子與電解質溶液的成分反應, ,如鉛蓄電池的負極。屬失電子反應和陽離子反應疊加在一起要將燃料失電子的反應及其產(chǎn)物與電,燃料電池負極材料本身不反應電池的負極反)O(KOH溶液解質溶液中的反應疊加在一起書寫,如H-22 。2HOH應為+2OH-2e- 22在當負極材料與電解質溶液能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應時,正極: 正極上是電解質溶液中氧化性最強的微粒發(fā)生還原反應。在正極上一般,當負極材料與電解質溶液不能自發(fā)發(fā)生化學反應時 反應。是溶解在電解質溶液中的O2 則書寫時

4、要將兩式疊加。若正極反應產(chǎn)物能與電解質溶液反應, (2)根據(jù)原電池反應書寫電極反應式。 找出發(fā)生氧化反應和還原反應的物質,確定正、負極產(chǎn)物。還原負極:找出氧化劑、還原劑和電子轉移數(shù),分別寫出電極反應式,- 氧化劑+ne還原產(chǎn)物。-劑ne,氧化產(chǎn)物正極: 則書寫正驗證:兩電極反應式相加所得式子和原化學方程式相同, 負極反應式即正極反應式確,+=電池的總反應式。 原電池總反應式的書寫2.兩電極反應式,得失電子數(shù)相等時,將兩電極反應式相加即得原電池反應式。 典型例題： 【例題1】化學電池在通信、交通及日常生活中有著廣泛的應用。 (1)目前常用的鎳鎘(Ni-Cd)電池,其電池總反應可以表示為: 2Ni

5、(OH)+Cd(OH)Cd+2NiO(OH)+2HO222 Ni(OH)已知和Cd(OH)均難溶于水但能溶于酸,以下說法正確的是 22 。(填字母序號) ） （ 充電時化以上反應不是可逆反應 以上反應是可逆反應 放電時化學能轉變?yōu)殡娔?學能轉變?yōu)殡娔?B.A. D.C.一節(jié)廢鎳鎘有資料表明,(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,2的耕地失去使用價值。在酸性土壤中這種污染尤為m電池可以使1 。 嚴重,這是因為 其相對原子質量鋰是一種堿金屬元素,(3)另一種常用的電池鋰電池(特別大而)由于它的比容量(單位質量電極材料所能轉換的電能為7),它的負極由金屬鋰一般使用時間可長達十年,廣泛應用于心臟起搏器, LiMnO= Li+MnO,制成電池總反應可表示為 。22試回答:鋰電池比容量特別大的原因是 。 鋰電池中的電解質溶液需用非水溶液配制,為什么這種電池不能使用電解質的水溶液?請用化學方程式表