化學電源講評高二化學上學期魯科版（2019）選擇性必修1

4、氫氧燃料電池（氧氣—正極）（燃料—負極）1.原電池的工作原理2.二次電池-鉛蓄電池總反應3.課前三分鐘背誦課前準備：必修二課本、選必1課本、雙色筆、典題本、練習本、271BAY、選必一《三維設計》小綠本、小黃本1、甲烷-氧氣燃料電池該電池用金屬鉑片插入酸性溶液中作電極，兩極上分別通甲烷和氧氣負極CH4+2H2O-8e-

＝CO2

+8H+正極O2+4H++4e-

＝2H2O總反應式CH4+2O2

＝CO2+2H2O2、甲烷-氧氣燃料電池該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，兩極上分別通甲烷和氧氣總反應式CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O正極O2+2H2O+4e-

＝4OH-負極CH4+10OH--8e-

＝CO32-+7H2O化學反應規(guī)律

——探究能量轉化原理

1.通過實驗測定中和反應的熱效應，運用蓋斯定律計算難以測定的化學反應的反應熱并準確書寫熱化學方程式。2.以銅鋅原電池為例，并闡釋化學電源的基本工作原理，準確書寫電極反應式及總反應式。3.通過對比原電池、燃料電池和鉛蓄電池的異同，建構電化學的分析模型。課前準備：必修二課本、選必1課本、雙色筆、典題本、練習本、271BAY、選必一《三維設計》小綠本、小黃本題目類型考查內(nèi)容題號雙液原電池1.正負電極的判斷綠本P17-18的3、4題黃本P127的1、3題2.電子電流流向的分析3.正負極電解質溶液的判斷4.溶液中離子流向分析5.電極方程式書寫正誤判斷鋅錳干電池利用總方程式判斷正負極綠本P19的1題黃本P129的1題鉛蓄電池（二次電池）1.利用總方程式判斷正負極2.電子守恒原理應用的分析綠本P19-20的2、3綠本P23的2題氫氧燃料電池1.電極方程式書寫正誤判斷2.離子交換膜的選擇與分析3.電極室/電池pH值的分析4.電子守恒原理應用的分析綠本P21的1、2、3綠本P23的3、4題黃本P129-130的1、3、4、5、7、13探究學習?題目類型考查內(nèi)容建議雙液原電池1.正負電極的判斷在前黑板左側畫出雙液原電池的模型，可以以P17的3題為例分析2.電子電流流向的分析3.正負極電解質溶液的判斷4.溶液中離子流向分析5.電極方程式書寫正誤判斷鋅錳干電池利用總方程式判斷正負極在前黑板右邊畫出二次電池模型，可以以P20的3題為例鉛蓄電池（二次電池）1.利用總方程式判斷正負極2.電子守恒原理應用的分析氫氧燃料電池1.電極方程式書寫正誤判斷2.離子交換膜的選擇與分析3.電極室/電池pH值的分析4.電子守恒原理應用的分析在后黑板畫出兩個模型，可以以P21的3題為例分析氫氧燃料電池相關問題，可以以P23的3題為例分析圖象注意：討論時重點分析：①電極正負極的判斷②電子、電流、離子的流向③電極反應式、總化學方程式如何書寫3.某同學設計了如圖所示原電池裝置，下列說法正確的是（

）A.該原電池的負極是PtB.甲燒杯中溶液的紅色逐漸變淺C.若將甲燒杯中的溶液換成稀硝酸，電流表指針反向偏轉D.電子由乙燒杯經(jīng)鹽橋流向甲燒杯綠本P17雙液原電池雙液原電池電解質溶液不同造成電流的反向偏轉MgAl負極為：Mg正極為：AlMgAl負極為：Al正極為：MgNaOH?如何分析雙液電池小結：1.通過對電極以及電解質溶液的分析，先找出總的氧化還原反應方程式，再確定好每個電極的電極反應，通過化合價的變化判讀出正負極2.根據(jù)判斷出的正負極在判斷電子、電流、離子流向問題雙液原電池4.銅鋅原電池（如圖）工作時，下列敘述正確的是（

）C.在外電路中，電子從正極流向負極D.鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液綠本P18雙液原電池?

1.下列裝置中，電流表指針不發(fā)生偏轉的是（

）黃本P127雙液原電池黃本P127A.Fe做正極，發(fā)生氧化反應C.工作一段時間后，兩燒杯中溶液的pH均不變D.工作一段時間后，NaCl溶液中c（Cl－）增大3.某原電池裝置如圖所示。下列有關敘述正確的是（

）雙液原電池鋅錳干電池

A.MnOOH中Mn的化合價為＋3價B.正極參與反應的物質為MnO2和H2OD.金屬外殼起到容器作用，不參與電極反應綠本P19綠本P19鋅錳干電池下列關于以上各裝置的說法不正確的是（

）C.丙：鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應，鋅筒會變薄D.?。菏褂靡欢螘r間后硫酸鉛沉淀在電極板上，溶液酸性減弱，導電能力下降二次電池綠本P192.天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的LiCoO2，充電時LiCoO2中Li被氧化，Li＋遷移并以原子形式嵌入電池負極材料C6中，以LiC6表示。電池反應為LiCoO2＋C6?CoO2＋LiC6，下列說法正確的是（

）C.羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質D.鋰離子電池的比能量（單位質量釋放的能量）低3.化學電源在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用，下列關于鉛蓄電池（如圖所示）的敘述正確的是（

）B.鉛蓄電池放電時，若外電路中有0.5mol電子通過，則溶液中消耗H2SO4的物質的量為0.25mol思考：放電時，沒轉移2mol電子，正極增重多少克？C.鉛蓄電池充電時，溶液的pH將增大D.完全放電后，可將A接直流電源的負極進行充電綠本P20二次電池如何分析二次電池小結：二次電池注：金屬鋰的活潑性很強，能夠與水、酸等進行反應，所以鋰電極所在的電解質環(huán)境不能夠有H2O、酸、醇等含活潑氫的物質。鋰電池具有較高的比能量。（金屬鋰輕且放電多）1.一定先判斷好充放電的反應方程式，原電池為放電過程2.根據(jù)電極方程式中的化合價變化判斷正負極3.根據(jù)判斷出的正負極在判斷電子、電流、離子流向問題綠本P23二次電池

A.Li是氧化劑B.FePO4中磷元素被還原C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質量之比為1：1D.每消耗1molFePO4必有2mol電子轉移綠本P21燃料電池1.科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質溶液的燃料電池中發(fā)電，電池負極反應為（

）2.有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成原電池。電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是（

）①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole－

④電池放電后，溶液pH不斷升高A.①②B.①③C.①④D.③④綠本P21燃料電池1、甲烷-氧氣燃料電池該電池用金屬鉑片插入酸性溶液中作電極，兩極上分別通甲烷和氧氣負極CH4+2H2O-8e-

＝CO2

+8H+正極O2+4H++4e-

＝2H2O總反應式CH4+2O2

＝CO2+2H2O2、甲烷-氧氣燃料電池該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，兩極上分別通甲烷和氧氣總反應式CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O正極O2+2H2O+4e-

＝4OH-負極CH4+10OH--8e-

＝CO32-+7H2O

A.檢測時，電解質溶液中的H＋向負極移動B.若有0.4mol電子轉移，則在標準狀況下消耗4.48L氧氣綠本P21燃料電池3.堿性聯(lián)氨燃料電池具有能量密度較高和無污染等優(yōu)點，其工作原理如圖所示，下列說法不正確的是（

）B.通入氧氣的電極為正極C.電池工作時OH－向負極移動D.該電池工作一段時間后，電解質溶液堿性不變（不考慮電解質溶液的體積變化）綠本P23燃料電池分析燃料電池小結：燃料電池1.若有圖像看圖像，O2或空氣進入的一方一般為正極2.：燃料電池尤其注意電解質環(huán)境，從而確定正極反應方程式，再結合負極反應→總反應/總反應→負極反應。3.進而可以得到電池各項變化的分析

A.C1極為電池負極，C2極為電池正極D.電子由C2極經(jīng)外電路流向C1極綠本P23燃料電池黃本P129燃料電池3.一種鎂氧電池如圖所示，電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭，電解液為KOH濃溶液。下列說法正確的是（

）C.活性炭可以加快O2在負極上的反應速率D.電子的移動方向由b經(jīng)外電路到a燃料電池黃本P1294.現(xiàn)有二氧化硫—空氣質子交換膜燃料電池，其原理如圖所示。下列說法不正確的是（

）B.該電池工作時質子從Pt1電極經(jīng)過內(nèi)電路流到Pt2電極D.該電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結合燃料電池黃本P1295.利用如圖所示裝置可以將溫室氣體CO2轉化為燃料氣體CO。下列說法中正確的是（

）A.該過程涉及太陽能轉化為化學能B.電極a表面發(fā)生還原反應C.該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)移動D.該裝置中每生成1molCO，同時生成1molO27.（雙選）可用于檢測CO的某氣敏傳感器的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是（

）A.工作過程中化學能轉化為電能B.工作一段時間后溶液的pH增大黃本P130燃料電池（2）以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構如圖所示：黃本P130燃料電池（3）CO為無色無味有毒氣體，世界各國每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一種CO分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質為氧化釔—氧化鈉，其中O2－可以在固體介質NASICON中自由移動。傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高，請回答：燃料電池黃本P131[特別提醒]

(1)書寫電極反應式時，注意介質是否參加反應。堿性介質的電極反應中不能出現(xiàn)H＋，酸性介質的電極反應中不能出現(xiàn)OH－。(2)燃料電池的正極(O