高中化學(xué)-第2課時(shí) 發(fā)展中的化學(xué)電源教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

一、指導(dǎo)思想和理論依據(jù)

開放式教學(xué)，淵源于科恩（r.c.cohn）1969年創(chuàng)建的以題目為中心的“課堂討論

模型”和“開放課堂模型”一人本主義的教學(xué)理論模型；同時(shí)，還淵源于斯皮羅（spiro）

1992年創(chuàng)建的“隨機(jī)通達(dá)教學(xué)”和“情景性教學(xué)”一建構(gòu)主義的教學(xué)模式。這些教學(xué)理論

模型強(qiáng)調(diào)：學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)的內(nèi)部心理表征過程，教師的角色是思想的“催化劑”與

“助產(chǎn)士”。教師不應(yīng)把主要精力局限于所教的內(nèi)容上，而應(yīng)注意學(xué)習(xí)者的心態(tài)（即情感與

動(dòng)機(jī)）變化。教育的目標(biāo)是教師與學(xué)生共享生命歷程，共創(chuàng)人生體驗(yàn)；養(yǎng)育積極愉快，適應(yīng)

時(shí)代變化，心理健康的人。本設(shè)計(jì)以開放式教學(xué)為指導(dǎo)思想，輔助以視頻、討論、歸納等手

段，使學(xué)生體驗(yàn)作為不同角色的工作者，思考問題的不同角度，在不斷解決問題的過程中，

建構(gòu)理論知識(shí)，增強(qiáng)實(shí)際分析、解決問題的能力和創(chuàng)新精神。

二、開放式教學(xué)的教學(xué)分析

1.教材分析

已經(jīng)學(xué)習(xí)了電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。本課時(shí)主要是讓學(xué)生了解

幾種常見的化學(xué)電源在社會(huì)生產(chǎn)中的應(yīng)用；通過堿性鋅銃電池、蓄電池和燃料電池進(jìn)一步理

解原電池的概念和原理；了解化學(xué)電源的發(fā)展以及電池對(duì)環(huán)境造成的污染，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。

2.學(xué)情分析：

第一課時(shí)學(xué)習(xí)了：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。由于學(xué)生之前沒有電化學(xué)的基

礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。

3.教師思考：

通過視頻、學(xué)生討論、交流等方式導(dǎo)出生活中同學(xué)們熟悉的各種電池的發(fā)展過程，增強(qiáng)學(xué)生

的創(chuàng)新精神；然后依次的分析，各種化學(xué)電源的原理，電池的缺陷，既增強(qiáng)了學(xué)生的分析,

綜合，應(yīng)變能力，同時(shí)又促進(jìn)了對(duì)原電池原理的進(jìn)一步理解。

三、開放式教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能：

了解一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理，性能及其應(yīng)用；會(huì)判斷電池的優(yōu)劣。

2.過程與方法：

本設(shè)計(jì)以開放式教學(xué)為指導(dǎo)思想，輔助以視頻、討論、歸納等手段，讓學(xué)生在不斷解決

問題的過程中，建構(gòu)理論知識(shí)，增強(qiáng)實(shí)際分析、解決問題的能力和創(chuàng)新精神。

3.情感態(tài)度價(jià)值觀：

認(rèn)識(shí)化學(xué)電源在人類生產(chǎn)、生活中的重要地位；了解環(huán)境保護(hù)在生產(chǎn)生活中的重要作用。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，信息搜集處理能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。

四、教學(xué)重、難點(diǎn)及處理策略

一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理，性能及其應(yīng)用是教學(xué)重點(diǎn)，化學(xué)電池的

反應(yīng)原理是教學(xué)難點(diǎn)。本節(jié)課主要通過學(xué)生參與收集有關(guān)一次電池、二次電池、燃料電池的

材料，視頻展示、課堂討論交流以及聯(lián)系前面所學(xué)知識(shí)，將各類電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、反應(yīng)原理、

性能、以及適用范圍進(jìn)行歸納總結(jié)，讓學(xué)生主動(dòng)對(duì)化學(xué)電池的反應(yīng)原理進(jìn)行建構(gòu)。

五、教學(xué)過程

發(fā)展中的化學(xué)電源------

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

創(chuàng)設(shè)情境：展示幻燈片，生物學(xué)家在解剖青蛙大腿的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)金屬刀一碰傷青蛙的大腿,

青蛙就會(huì)發(fā)生顫抖，請(qǐng)同學(xué)們展開聯(lián)想，推測可能是什么原因？

展開聯(lián)想，推測原因，回答，交流，討論。

展示幻燈片：

當(dāng)時(shí)物理學(xué)家付打恰在觀察，受到啟發(fā)，他認(rèn)為一定是青蛙腿中的組織液含有電解質(zhì)溶液，

金屬刀在切割的時(shí)候產(chǎn)生了電流。于是他用鋅、銅做電極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，制成了世

界上的第一個(gè)電池。

觀看感受。

提出問題：

你認(rèn)為在此電池中，哪一種物質(zhì)失電子？哪一種物質(zhì)得電子？為什么？

思考交流：

鋅比銅的金屬性強(qiáng)，失電子能力強(qiáng)，鋅做負(fù)極，銅做正極，電子從鋅經(jīng)外電路流到銅電極，

流硫酸電離出的氫離子的電子。

鋪墊資料：

伏打發(fā)明了伏打電池后，英國化學(xué)家戴維非常感興趣，戴維用伏打電池進(jìn)行了電解實(shí)驗(yàn)，首

次制出了非?；顫姷膲A金屬，當(dāng)時(shí)為了提供足夠的電流，戴維將伏打電池進(jìn)行了串聯(lián)，最多

一次并排放置了100多個(gè)大玻璃瓶，放置了100多對(duì)電極。

感受、思考：

伏打電池有什么缺陷？

提出問題：

如果你是伏打，你想如何對(duì)你的電池進(jìn)行改進(jìn)？

思考交流：

①因?yàn)殡娊赓|(zhì)為硫酸溶液，不便于攜帶，不能夠推廣使用，將電解質(zhì)制成固體。

②如何開發(fā)高能電池。

鋪墊問題：

什么是電解質(zhì)？電解質(zhì)制成固體還導(dǎo)電嗎？

思考交流：

在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?，故態(tài)狀況下電解質(zhì)不導(dǎo)電。

展示幻燈片：

有一位化學(xué)家在伏打電池中加入淀粉。

思考交流，歸納：

加入固體填充物，制成糊狀。

導(dǎo)出：

現(xiàn)在使用的普通干電池，并展示結(jié)構(gòu)圖片。

思考交流：

分析干電池的負(fù)極：鋅，正極：碳棒。

電解質(zhì)：氯化筱。

提出問題：

從我們查詢的信息來看，氯化鏤溶液顯酸性，你認(rèn)為干電池有什么缺陷，如何改進(jìn)？

思考交流：

氯化鐐?cè)芤猴@酸性，則會(huì)跟鋅皮發(fā)生反應(yīng)，使用一段時(shí)間后電池會(huì)發(fā)生漏液。

改進(jìn)方法：

1.換鋅皮為排在氫后的金屬（不可行）。

2.將氯化錢換為堿性電解質(zhì)。

導(dǎo)出：

現(xiàn)在使用的較多為堿性干電池，

思考交流：

分析電極以及電子轉(zhuǎn)移方向

提出問題：

如果你是開發(fā)商，你有什么想法？

思考交流：

將電池制成可以循環(huán)使用的電池，降低成本

導(dǎo)出：

可充電電池，展示首先使用的鉛蓄電池的可充電電池結(jié)構(gòu)

思考交流：

分析鉛和氧化鉛的活潑性，推測正、負(fù)極和電子轉(zhuǎn)移方向

提出問題：

在元素周期表中查閱鉛的相對(duì)原子質(zhì)量，分析鉛蓄電池的缺陷是什么？如何改進(jìn)？

查閱數(shù)據(jù)：

鉛的相對(duì)原子質(zhì)量是207,相對(duì)原子質(zhì)量較大，鉛蓄電池較笨重，不便于攜帶，尋找導(dǎo)電性

較好的相對(duì)原子質(zhì)量較小的金屬做電極，最輕的金屬是鋰。

導(dǎo)出：

鋰電池，同時(shí)展示銀鎘蓄電池的信息介紹

思考交流：

分析鋰電池的電極以及電子轉(zhuǎn)移方向

展示資料幻燈片：

對(duì)自然環(huán)境威脅最大的五種物質(zhì)：銘、鎘、銅、鉛、汞及對(duì)人類造成的危害；

干電池的負(fù)極材料：鋅汞齊，1節(jié)1號(hào)干電池會(huì)使1m2的土地永久實(shí)效，而僅我國一年就

生產(chǎn)各種電池上億節(jié)。

觀看幻燈片，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)

提出問題：

上述各種電池的共同缺陷是什么？如何改進(jìn)？

分析：

干電池中的汞、蓄電池中的鉛、鎘，三種金屬都是對(duì)自然環(huán)境威脅最大的物質(zhì)，都會(huì)造成環(huán)

境污染。

導(dǎo)出：

燃料電池，展示甲醇、甲烷燃料電池，分析正負(fù)極

思考交流：

燃料電池中氧氣得電子，作正極，燃料作負(fù)極，并分析電子流動(dòng)方向。

提出問題：

甲醇、甲烷燃料電池有什么缺陷，你想如何改進(jìn)？

思考交流：

大量化石燃料的燃燒會(huì)生成大量的二氧化碳，造成溫室效應(yīng)，開發(fā)綠色、清潔燃料。

提出問題：

你認(rèn)為什么燃料最清潔？

思考交流：

氫氣是最清潔、無污染的燃料。

導(dǎo)出：

氫、氧燃料電池

思考交流：

分析正、負(fù)極和電子流動(dòng)方向。

歸納小結(jié)并板書：

［板書設(shè)計(jì)］:

1.干電池

負(fù)極鋅（失電子）

發(fā)生氧化反應(yīng)

正極碳棒（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)

2.充電電池

負(fù)極鉛（失電子）

發(fā)生氧化反應(yīng)

正極氧化鉛（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)

3.燃料電池

負(fù)極燃料（失電子）

發(fā)生氧化反應(yīng)

正極氧氣（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)

歸納總結(jié)交流：

1.干電池

負(fù)極鋅（失電子）

發(fā)生氧化反應(yīng)

正極碳棒（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)

2.充電電池

負(fù)極鉛（失電子）

發(fā)生氧化反應(yīng)

正極氧化鉛（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)

3.燃料電池

負(fù)極燃料（失電子）

發(fā)生氧化反應(yīng)

正極氧氣（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)

［布置作業(yè)］:

分小組制作“化學(xué)電源一一環(huán)境污染一一清潔能源”圖片展，倡導(dǎo)學(xué)生自覺組織在校園內(nèi)設(shè)

置廢舊電池回收箱，定時(shí)回收廢舊電池。

初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了"化學(xué)與能源"的一些知識(shí)，《化學(xué)能與電能》的

第一課時(shí)學(xué)習(xí)了：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。由于學(xué)生之前沒有電化學(xué)的基

礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。所以本課時(shí)設(shè)計(jì)：同學(xué)們通過換位思考，擔(dān)任不同的角

色，導(dǎo)出生活中同學(xué)們熟悉的各種電池的發(fā)展過程，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神;然后依次的分析，

各種化學(xué)電源的原理，電極材料，電子流向，電池的缺陷，既增強(qiáng)了學(xué)生的分析，綜合，應(yīng)

變能力，同時(shí)又促進(jìn)了對(duì)原電池原理的進(jìn)一步理解。

一、問題價(jià)值度問題表述準(zhǔn)確，答案明確。設(shè)問由淺入深利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

在合作探究環(huán)節(jié)問題上能圍繞教學(xué)重點(diǎn)提出問題，學(xué)生能探究的尊重學(xué)生的成果。

二、學(xué)生參與度因?yàn)楸菊n內(nèi)學(xué)生具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)愿望。自主學(xué)習(xí)同學(xué)們看書寫完后，

分小組對(duì)題，要求人人都要參與。這樣學(xué)生都能積極地參與其中，既達(dá)到了全員參與也達(dá)到

了思想、態(tài)度、價(jià)值觀的升華。學(xué)生合作學(xué)習(xí)開展的比較成功。

三、教師指導(dǎo)度在學(xué)生展示問題答案的過程中，對(duì)于其中出現(xiàn)的一些問題能夠及時(shí)

回應(yīng)、講解，給予學(xué)生鼓勵(lì)、啟發(fā)，使學(xué)生通過老師的講解達(dá)到了認(rèn)知的升華。老師的講解

恰如其分、恰到好處，起到了畫龍點(diǎn)睛、促其提升的作用。

四、目標(biāo)達(dá)成度教學(xué)目標(biāo)把握準(zhǔn)確，即體現(xiàn)了教育教學(xué)的需要也符合學(xué)生的認(rèn)知水平

和認(rèn)知能力。通過練習(xí)的優(yōu)化設(shè)計(jì)使練習(xí)緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)而設(shè)，為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，為教學(xué)

目標(biāo)的落實(shí)起到了應(yīng)有的作用。使教學(xué)目標(biāo)得到了更好的落實(shí)

通過《化學(xué)能與電能》的第一課時(shí)學(xué)習(xí)：了解了原電池的概念、原理；并知道電池是利

用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。所以本課時(shí)的主要內(nèi)容是：

1、了解幾種常見的化學(xué)電源在社會(huì)生產(chǎn)中的應(yīng)用；

2、通過認(rèn)識(shí)生活中的原電池［即傳統(tǒng)干電池（鋅鎰電池）、蓄電池和燃料電池］,進(jìn)一步

理解原電池的概念和原理；

3、通過引入新型電池（如鋰離子電池、燃料電池等）體現(xiàn)化學(xué)電池的改進(jìn)與創(chuàng)新，增強(qiáng)

學(xué)生的創(chuàng)新精神；并且通過本節(jié)學(xué)習(xí)，能夠舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用；

4、了解化學(xué)電源的發(fā)展與環(huán)境污染，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。

第2課時(shí)發(fā)展中的化學(xué)電源

A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)（20分鐘50分）

一、選擇題（本題共6個(gè)小題，每小題5分，共計(jì)30分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）

1.下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是

（）。

A.氫氧燃料電池B.鋅鎰電池

C.銀鎘電池D.鉛蓄電池

答案A

2.已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為

-

鋅片：Zn+2OH-2e"=Zn0+H20；

--

碳棒：jo2+H2O+2e=2OH,

據(jù)此判斷，鋅片是

()。

A.正極并被還原B.正極并被氧化

C.負(fù)極并被還原D.負(fù)極并被氧化

解析Zn失電子作負(fù)極，被氧化。

答案D

3.下列說法正確的是

()。

A.鎂氫電池、鋰電池和堿性鋅錦干電池都是二次電池

B.燃料電池是一種高效但是會(huì)污染環(huán)境的新型電池

C.化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng)

D.鉛蓄電池放電的時(shí)候正極材料是Pb,負(fù)極材料是PbOz

解析堿性鋅鐳干電池是一次電池，燃料電池是一種高效且不會(huì)污染環(huán)境的新型電池,

鉛蓄電池放電的時(shí)候正極材料是PbO2)負(fù)極材料是Pb。

答案C

4.據(jù)報(bào)道，鋅電池可能將會(huì)取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒

有鉛污染。其電池反應(yīng)為2Zn+0z=2Zn0,原料為鋅粒、電解液和空氣。則下列敘述正

確的是

()。

A.鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)

B.負(fù)極反應(yīng)為Zn—2e-=Zn”

C.正極發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電解液為強(qiáng)酸

2Zn+()2

I__f

解析Zn與a反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況為4e-=2ZnO,所以Zn作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化

反應(yīng)，Zn-2e-=Zn2+?0?是正極反應(yīng)物，發(fā)生還原反應(yīng)。若電解液是強(qiáng)酸，電池的化

+21

學(xué)反應(yīng)不是2Zn+O2=2ZnO,而是Zn+2H=Zn+H2t。

答案B

5.右圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動(dòng)吹氣流量偵測與

控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法不正確的是

()。

-+

A.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：CHaCH20H+3H20-12e=2C02t+12H

B.該電池的正極反應(yīng)式為：0?+4e—+4H*=2H：；0

C.電流由O2所在的伯電極經(jīng)外電路流向另一電極

D.微處理器通過檢測電流大小而計(jì)算出被測氣體中酒精的含量

解析本題的關(guān)鍵是讀圖。由圖示可知，呼氣時(shí)進(jìn)去的是CH3cH20H出來的是CHsCOOH,

負(fù)極的電極反應(yīng)為：CH￡HaH-4e-+H20=CH3C00H+4H+,A錯(cuò)誤；氧氣為正極，酸性條

件下生成也0,B正確；電流由正極流向負(fù)極，C正確；酒精含量高，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)多,

電流大，D正確。

答案A

6.如圖為氫氧燃料電池示意圖，按此圖的提示，下列敘述不正確的是

（）?

a電極電解液b電極

A.a電極是負(fù)極

B.b電極的電極反應(yīng)為：40H^—4e~=2H20+02t

C.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儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置

-

解析a電極上發(fā)生反應(yīng)：lb—2屋=2【廣，是負(fù)極；b電極上發(fā)生反應(yīng)：02+2H20+4e

=40H,是正極。氫氧燃料電池的能量效率較高，而且產(chǎn)物H2是一種無污染物質(zhì)，是

一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，其在航天領(lǐng)域已得到應(yīng)用。氫氧燃料電池通入【卜、0?就

能工作，無需將燃料儲(chǔ)藏在電池內(nèi)部，故正確答案為B。

答案B

二、填空題（本題共2個(gè)小題，共計(jì)20分）

7.（10分）Zn-MnOz干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCk-NHCl混合溶液。

⑴該電池的負(fù)極材料是。電池工作時(shí)，電子流向（填"正極"或“負(fù)

極”兀

（2）若ZnCk-NHQl混合溶液中含有雜質(zhì)Cd+,會(huì)加速其電極的腐蝕，其主要原因是

欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的（填代號(hào)）。

A.NaOHB.ZnC.FeD.NH3?H20

解析（1）負(fù)極是失電子的一極，Zn失電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。（2）鋅與還原出來

的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì)，所以應(yīng)選

Zn將Cu"置換為單質(zhì)而除去。

答案（l）Zn（或鋅）正極（2）鋅與還原出的銅形成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕B

8.（10分）燃料電池是目前正在探索的一種新型電池。它主要是利用燃料在燃燒過程中把化

學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，目前已經(jīng)使用的氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是

x極：。2(氣)+2HzO(液)+4e-=40H-

-

y極:H2(n)+20ir-2e=2H20(W

回答下列問題：

(l)x是極，發(fā)生一.反應(yīng)。(填“氧化”或“還原”，下同)

(2)y是極，發(fā)生反應(yīng)。

總反應(yīng)方程式為o

(3)若反應(yīng)后得到5.4g液態(tài)水，此時(shí)氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。

解析(Dx極：得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以為正極。(2)y極：上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，

所以為負(fù)極。x極，y極得失電子應(yīng)相同，故x極電極方程式與y極電極方程式乘以2

相加得總反應(yīng)方程式為2H2+。2=240。

(3)4mole-?2H2O

4mol2X18g

n(.e-)5.4g

/7(e)=0.6molo

答案⑴正還原⑵負(fù)氧化2H2+02=2H20(3)0.6M

B組技能過關(guān)(25分鐘50分)

一、選擇題(本題共4個(gè)小題，每小題5分，共計(jì)20分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)

1.鎂燃料電池具有比能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成

本低、燃料易于貯運(yùn)等特點(diǎn)。研究的燃料電池可分為鎂一空氣燃

料電池，鎂一海水燃料電池，鎂一過氧化氫燃料電池，鎂一次氯

酸鹽燃料電池。如圖為鎂一次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖，下

列有關(guān)說法不正確的是

()。

C1O-+H；O

A.放電過程中01F移向正極

B.電池的總反應(yīng)式為Mg+C10^+H20=Mg(0H)2I+C「

C.鎂電池中鎂均為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

+

D.鎂一過氧化氫燃料電池，酸性電解質(zhì)中正極反應(yīng)為：H2O2+2H+2e-=2H2O

解析根據(jù)圖像判斷反應(yīng)過程，判斷正、負(fù)極，正確書寫電極反應(yīng)式。鎂燃料電池，鎂

作負(fù)極失電子，產(chǎn)物由電解質(zhì)溶液決定,若為酸性溶液生成Mg2+，堿性溶液生成Mg(OH)2。

CUT在正極反應(yīng),由圖可知有和0k生成，0曠向負(fù)極移動(dòng)，生成Mg(OH)20

答案A

2.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛使用，鋅鎰堿性電池以氫氧化

鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)為Zn(s)+2Mn02(s)+HQ(l)=Zn(0H)2(s)+Mn26(s),下

列說法中錯(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（l）+2e-=Mn2（）3（s）+2OH-（aq）

C.電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極

D.外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g

答案C

3.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取CL,已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：

-

負(fù)極：Pb+50r—2e^PbSO4

+

正極：PbO2+4H+SOr+2e"=PbS01+2H20

今欲制得CL0.050mol,這時(shí)電池內(nèi)消耗的HzSO”的物質(zhì)的量至少是

（）。

A.0.025molB.0.050mol

C.0.10molD.0.20mol

解析要求得硫酸的量，需首先找出鉛蓄電池的總反應(yīng)。將上述兩個(gè)電極反應(yīng)合并可得:

Pb+Pb02+2H2S01=2PbS0.l+2H20o而在制取CL時(shí)，每生成1molCL,電子轉(zhuǎn)移2mol,

現(xiàn)需要轉(zhuǎn)移電子0.050mol義2=0.100mol。由鉛蓄電池總反應(yīng)可知，每轉(zhuǎn)移0.100mol

電子，將消耗0.100mol硫酸。

答案C

4.2012年6月16B18時(shí)37分24秒，神舟九號(hào)成功發(fā)射。飛船的能量部分來自太陽能電

池，另外內(nèi)部還配有高效的MCFC型燃料電池。該燃料電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其所

用燃料為氫氣，電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀。已知該燃料電池的總反應(yīng)為2H2+0Z=2HQ,負(fù)

極反應(yīng)為Hz+C（T-2e-=CO2t+HQ,則下列推斷正確的是

（）。

A.電池工作時(shí)，C0「向負(fù)極移動(dòng)

B.電池放電時(shí)，電子經(jīng)外電路由通氧氣的正極流向通氫氣的負(fù)極

C.正極的電極反應(yīng)為40K—2e-=。2t+2H2。

D.通氧氣的電極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

解析原電池放電時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，B錯(cuò)誤；正極反應(yīng)為02+4e-+

2H20=40ir,C錯(cuò)誤；通氧氣一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。

答案A

二、填空題（本題共3個(gè)小題，共計(jì)30分）

5.（10分）如下圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式（當(dāng)電解質(zhì)溶液為

硫酸時(shí)）和堿式（當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH（aq）或KOH（aq）時(shí)）兩種。試回答下列問題：

惰性電極惜性電極

氧

氫

氣

氣

入

入

口

口

負(fù)極正極

氫氧燃料電池示意圖

(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極,正極;電池總反應(yīng):

電解質(zhì)溶液pH的變化(填“變大”“變小”或“不變”)。

(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極,正極；電池總

反應(yīng)：；電解質(zhì)溶液pH的變化(填“變大”“變小”或“不

變”)。

解析(1)正極上，得電子變?yōu)?T,溶液中一不能單獨(dú)存在；酸性條件下與H+結(jié)合

生成壓0。負(fù)極上，Hz失電子變?yōu)轸?，進(jìn)入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為H2和6生成水

的反應(yīng)，由于有水生成，溶液將逐漸變稀，故pH增大。

(2)正極上，得電子變?yōu)?人，溶液中0"不能單獨(dú)存在，堿性條件下與乩。分子結(jié)合生

成0H-；負(fù)極上，壓失去電子變?yōu)镠+,堿性條件下H+不能大量存在，與0曠結(jié)合生成水。

電池總反應(yīng)也是Hz和生成水的反應(yīng)。同樣，由于有水生成，c(OFT)變小，pH變小。

-++

答案(l)2H2-4e=4H02+4e-+4H=2H202H2+02=2H20變大

(2)24-41+401<=4氏002+4e-+2H20=40H2H2+02=2H20變<1、

6.(8分)鉛蓄電池是典型的可充電電池，它的正負(fù)極格板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：

放電

Pb+Pb02+4H++2so7充電2Pbs0〃+2H20

請(qǐng)回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：

放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是電解液中HSO,的濃

度將變;當(dāng)外電路通過1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加g?

解析原電池正極上得電子，負(fù)極上失電子，根據(jù)原電池總反應(yīng)式，正極反應(yīng)為

Pb02+2e-+41r+SOr=PbSO4+2HQ

負(fù)極：Pb—2e-+SOr=PbSOi質(zhì)量增加

2mol96g

1mol△m

96gximol

An'=-2mol-—48go

-+

答案Pb02+2e+4H+SOr=PbSO,+2H20小48

7.(12分)化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。

(1)下列相關(guān)說法正確的是(填序號(hào))。

A.通過某種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優(yōu)劣

B.二次電池又稱充電電池或蓄電池，這類電池可無限次重復(fù)使用

C.除氫氣外，甲醇、汽油、氧氣等都可用作燃料電池的燃料

D.近年來，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提上日程，其首要原因是電池外殼的金

屬材料需要回收

充電

⑵目前常用的銀(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應(yīng)式可表示為2Ni(0H)2+Cd(0H)z屈Cd

+2NiO(OH)+2H2O

已知Ni(OH)?和CdSH”均難溶于水,但能溶于酸，以下說法正確的是(填序號(hào))。

A.以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)

B.反應(yīng)環(huán)境為堿性

C.電池放電時(shí)Cd作負(fù)極

D.該電池是一種二次電池

(3)在宇宙飛船和其他航天器上經(jīng)常使用的氫氧燃料電池是一種新型電源，其構(gòu)造如圖

所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極

表面發(fā)生反應(yīng)而放電。

①a電極是電源的極；

②若該電池為飛行員提供了360kg的水，則電路中通過了mol電子。