高中化學2.2化學能與電能(第2課時)化學電源學案新人教版必修2綜述

1、化學電源1了解新型電池的重要性。2熟悉各種化學電源的正負極判斷。要點 1鋅錳干電池(一次電池)。(1)普通鋅錳電池。負極材料是： 鋅；正極材料是：碳；電解質是NH4Cl。(2)堿性鋅錳干電池。負極材料是： Zn；正極材料是：MnO2；電解質是KOH。改進后堿性鋅錳電池的優(yōu)點：電量大，電流穩(wěn)定。2充電電池(二次電池)。(1)鉛蓄電池。負極材料是： Pb；正極材料是：PbO2；電解質是H2SO4。(2)鎘鎳電池。負極材料是： Cd；正極材料是：NiO(OH) ；電解質是KOH。(3)鋰電池。鋰亞硫酰氯電池(LiSOCl2)：8Li3SOCl2=6LiClLi2SO32S。負極材料：Li；正極材料：

2、SOCl2。3氫氧燃料電池。負極通入氫氣；正極通入氧氣。(1)原理：利用原電池的工作原理將氫氣和氧氣反應所放出的化學能直接轉化為電能。(2)與其他電池的區(qū)別：反應物不儲存在電池內部而是由外設裝備提供燃料和氧化劑。1關于原電池的下列說法中錯誤的是(B)A原電池是一種將化學能直接轉化為電能的裝置B原電池中正極發(fā)生氧化反應C在原電池的電解質溶液中，陽離子向正極移動D在燃料電池的負極上發(fā)生反應的通常是可燃性氣體2對化學電源的敘述正確的是(A)A化學電源比火力發(fā)電對化學能的利用率高B化學電源所提供的電能居于人類社會現(xiàn)階段總耗電量的首位C化學電源均是安全、無污染的D化學電源即為可充電電池3廢電池的污染引起

3、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(B)A鋅 B汞C石墨 D二氧化錳1下列有關電池的說法不正確的是(B)A手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C氫氧燃料電池可把化學能轉化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負極解析：A.鋰離子電池中能循環(huán)使用，屬于二次電池，故A正確；B.銅鋅原電池中，鋅易失電子而作負極，銅作正極，電子從負極沿導線流向正極，故B錯誤；C.燃料電池屬于原電池，是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，故C正確；D.鋅錳干電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，故D正確；故選B。21世紀教育網版權所有2廢電池進行回收集中處理的首要原因是(B

4、)A利用電池外殼的金屬材料B防止電池中汞、鎘和鉛等金屬離子對土壤和水源的污染C不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他的物品D回收其中的石墨電極解析：廢電池中的汞、鎘和鉛等重金屬離子對環(huán)境污染嚴重，因而必須回收集中處理。3微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用，有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質溶液為KOH溶液。電極反應式為：Zn2OH2e=ZnOH2O、Ag2OH2O2e=2Ag2OH，總反應式為Ag2OZn=ZnO2Ag。21教育網根據上述反應式，判斷下列敘述中正確的是(C)A在使用過程中，電池負極區(qū)溶液的pH增大B在使用過程中，電子由Ag2O經外電路流向Zn極CZn是負極，Ag2O是正

5、極DZn極發(fā)生還原反應，Ag2O極發(fā)生氧化反應解析：A.原電池工作原理中，化合價升高的那一極是負極，鋅是負極，電極反應式：Zn2OH2e=ZnOH2O ，消耗OH使得pH減小，錯誤；B.原電池的工作原理，電子從負極經外電路流向正極，鋅是負極，氧化銀是正極，電子由鋅經外電路流向氧化銀，錯誤；C.原電池工作原理中：化合價升高的那一極作負極，鋅作負極，化合價降低的那一極作正極，氧化銀作正極，正確；D.鋅作負極，化合價升高，被氧化，氧化銀作正極，化合價降低，被還原，錯誤；故答案為C。21·cn·jy·com4下圖是氫氧燃料電池(電解質溶液為H3PO4溶液)構造示意圖。關于

6、該電池的說法不正確的是(C)Aa極是負極B電子由a通過燈泡流向bC正極的電極反應是：O22H2O4e=4OHD氫氧燃料電池是環(huán)保電池解析：A.在氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極發(fā)生氧化反應，為原電池的負極，所以a極是負極，正確；B.電子從負極流向正極，所以電子從a極流出，經燈泡流向b，正確；C.正極是氧氣得到電子的反應，電解質為酸性，則生成的氫氧根離子與氫離子反應生成水，即氧氣得到電子與氫離子結合生成水，錯誤；D.氫氧燃料電池的產物是水，無污染，所以屬于環(huán)保電池，正確；答案選C。2·1·c·n·j·y5日常所用干電池的電極分別為石墨棒(上面有銅帽

7、)和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(其中加入MnO2吸收H2)，電極反應式可簡化為：Zn2e=Zn2，2NH2e=2NH3H2(NH3與Zn2能生成一種穩(wěn)定的物質)。根據上述判斷，下列結論正確的是(D)鋅為正極，石墨為負極鋅為負極，石墨為正極工作時，電子由石墨極經過外電路流向鋅極長時間連續(xù)使用時，內裝糊狀物可能流出腐蝕用電器A BC D解析：由負極失電子發(fā)生氧化反應，正極得電子發(fā)生還原反應或根據原電池的形成條件，相對活潑(指金屬性)的一極為負極，相對不活潑的一極為正極可判斷出錯對。在外電路，電子從負極流向正極，故不正確。長時間連續(xù)使用該電池，由于鋅皮慢慢溶解而破損，且MnO2不斷吸

8、收H2而產生H2O，糊狀物也越來越稀，故其容易流出而腐蝕用電器。6觀察下圖，回答問題。(1)該裝置叫_裝置，可以將_能轉化為_能。(2)負極是_，電極反應為_。(3)正極是_，電極反應為_，總反應為_。解析：(1)根據裝置可判斷，該裝置叫原電池，可以將化學能能轉化為電能。(2)原電池中較活潑的金屬是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應。電子經導線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應。鐵比銅活潑，則鐵是負極，失去電子，因此負極電極反應為Fe2e=Fe2。www-2-1-cnjy-com(3)銅是正極，溶液中的銅離子在正極被還原，電極反應為Cu22e=Cu，總反應為FeCu

9、2=CuFe2。21*cnjy*com答案：(1)原電池化學電(2)鐵Fe2e=Fe2(3)銅Cu22e=CuFeCu2=CuFe27微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是(A)【來源：21·世紀·教育·網】A正極反應中有CO2生成B微生物促進了反應中電子的轉移C質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應為C6H12O66O2=6CO26H2O解析：首先根據原電池反應判斷出厭氧反應為負極區(qū)，有氧反應為正極區(qū)。A.根據厭氧反應中碳元素的化合價的變化：葡萄糖分子中碳元素平均為0價，二氧化碳中碳元素

10、的化合價為4價，所以生成二氧化碳的反應為氧化反應，所以在負極生成，錯誤；B.在微生物的作用下，該裝置為原電池裝置。原電池能加快氧化還原反應速率，故可以說微生物促進了電子的轉移，正確；C.原電池中陽離子向正極移動，正確；D.電池的總反應實質是葡萄糖的氧化反應，正確。8以鋅片和銅片為兩極、稀硫酸為電解液組成原電池，當導線中通過2 mol電子時，下列說法正確的是(A)2-1-c-n-j-yA鋅片溶解了1 mol，銅片上析出1 mol氫氣B兩極上溶解和析出的物質的質量相等C鋅片溶解了1 g，銅片上析出1 g氫氣D電解質溶液pH不變解析：鋅片、銅片和稀硫酸構成原電池時，鋅為負極，銅為正極，負極鋅片溶解，

11、正極析出H2；根據電子守恒原理，溶解1 mol 鋅，就有2 mol電子轉移，則析出的H2為1 mol，A項正確；溶解的鋅和析出的H2物質的量相等，但質量不相等，B項不正確；溶解的鋅和析出的H2質量比應為652，C項不正確；H得電子變成H2，H2SO4被消耗，溶液pH變大，D項不正確。 【來源：21cnj*y.co*m】9燃料電池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)與氧氣反應，將反應產生的化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質溶液。完成下列關于甲烷(CH4)燃料電池的填空。(1)甲烷與氧氣反應的化學方程式為_。(2)已知燃料電池的總反應式為CH42O22KOH=K2CO33H2O，電池

12、中有一極的電極反應為CH410OH8e=CO7H2O，這個電極是燃料電池的_(選填“正極”或“負極”)，另一電極上的電極反應式為_。(3)隨著電池不斷放電，電解質溶液的堿性_(選填“增大”“減小”或“不變”)。(4)通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率_(選填“大于”“小于”或“等于”)甲烷燃燒的能量利用率。www.21-cn-答案：(1)CH42O2=CO22H2O(2)負極2O24H2O8e=8OH(3)減小(4)大于10如圖是常見原電池裝置，電流表G發(fā)生偏轉。(1)若兩個電極分別是Zn、Cu，電解質溶液是稀硫酸，正極的電極反應式為_；如果把電解質溶液換成硫酸銅溶液，則正極的電極反應式為_

13、。21·世紀*教育網(2)若總反應是2FeCl3Fe=3FeCl2，則可以做負極材料的是_，負極上發(fā)生的電極反應是_?！境鎏帲?1教育名師】(3)若電解質溶液是稀硫酸，Mg、Al兩種金屬做電極，則Mg電極的電極反應式為_；若電解質溶液換作稀氫氧化鈉溶液，Mg、Al兩金屬做電極，則Mg是_(選填“正極”或“負極”)，總反應的離子方程式是_?！景鏅嗨校?1教育】解析：(1)根據原電池的工作原理，能與電解質溶液反應的，作原電池的負極，兩者都反應的，活潑性強的作負極，鋅作負極，銅作正極，H在正極上得電子轉變成氫氣，電極反應式：2H2e=H2，如果換成硫酸銅溶液，正負兩極不變，銅離子在正極上得電子，電極反應式：Cu22e=Cu；(2)根據原電池工作原理，負極上化合價升高，被氧化，則Fe作負極，電極反應式：Fe2