《2020化学新素养同步人教必修二课件：第2章 第2节 第2课时 发展中的化学电源》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020化学新素养同步人教必修二课件：第2章 第2节 第2课时 发展中的化学电源（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源 知识梳理 1 干电池干电池是一种一次性电池 放电后 再充电 不能 2 充电电池充电电池又称为二次电池 它在放电时所进行的氧化还原反应 在充电时可以 进行 使电池恢复到放电前的状态 逆向 3 燃料电池 1 原理 利用原电池工作原理将 和 反应所放出的 直接转化为 2 与其他电池的区别 反应物不是储存在电池内部 由外设装备提供 和 燃料 氧化剂 化学能 电能 燃料 氧化剂 自主思考 铅蓄电池在充电 放电过程中发生的氧化还原反应是可逆反应吗 提示不是 因为充电和放电过程中氧化还原反应发生的条件不相同 效果自测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 锌锰干
2、电池工作一段时间后碳棒变细 2 氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能 3 氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化 4 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 答案 1 2 3 4 2 下列几种化学电池中 不属于可充电电池的是 A 碱性锌锰电池B 手机用锂电池C 汽车用铅蓄电池D 玩具用镍氢电池答案A 3 下列有关电池的说法不正确的是 A 手机上用的锂离子电池属于二次电池B 铜锌原电池工作时 电子沿外电路从铜电极流向锌电极C 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D 锌锰干电池中 锌电极是负极答案B 探究一 常见化学电源的特点 合作交流 1 一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池 提示一次电
3、池是不可充电电池 电量一旦放完就无法再次使用 二次电池是可充电电池 电量放完后可进行充电 可反复使用多次 2 结合所学知识判断 干电池与充电电池的本质区别 燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别 提示干电池是一次性电池 放电之后不能充电 即内部的氧化还原反应是不可逆的 充电电池又称二次电池 它在放电时所进行的氧化还原反应 在充电时可以逆向进行 使电池恢复到放电前的状态 燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部 而是由外设装备提供燃料和氧化剂等 这时电池起着类似于试管 烧杯等反应器的作用 点拨提升 几种电池的特点 典题例证1 下列说法正确的是 A 镍氢电池 锂电池和碱性锌锰干电
4、池都是二次电池B 燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C 化学电池的反应基础是氧化还原反应D 铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb 负极材料是PbO2解析碱性锌锰干电池是一次电池 燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池 铅蓄电池放电的时候正极材料是PbO2 负极材料是Pb 答案C 学以致用1 下面是几种常见的化学电源示意图 有关说法不正确的是 A 上述电池分别属于一次电池 二次电池和燃料电池B 干电池在长时间使用后 锌筒被破坏C 铅蓄电池工作过程中 每转移2mol电子 负极质量减小207gD 氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源 解析干电池是一次电池 铅蓄电池是可充电电池 属于二
5、次电池 氢氧燃料电池属于燃料电池 故A正确 干电池长期使用后 锌会参与电极反应 使锌筒被破坏 故B正确 铅蓄电池工作过程中 硫酸铅在负极上析出 负极质量应该增加而非减小 故C错误 氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内 且工作的最终产物是水 故氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源 D正确 答案C 探究二 常见化学电源电极反应式的书写 合作交流 氢气被看作是理想的 绿色能源 用高压氢气 氧气制作氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式 装置如图所示 请写出氢氧燃料电池 电解质溶液为KOH溶液 的电极反应式 负极 正极 提示2H2 4e 4OH 4H2OO2 4e 2H2O 4OH
6、 点拨提升 1 电极反应方程式的书写方法 1 负极反应式的书写 活泼金属作负极 电极材料本身反应 生成的阳离子与电解质溶液不反应时 M ne Mn 若生成的阳离子与电解质溶液反应 应将 金属失电子的反应式 与 阳离子和电解质溶液反应的反应式 叠加写出 燃料电池 电极材料本身不反应 H2 O2 H2SO4 燃料电池负极反应式 H2 2e 2H H2 O2 KOH 燃料电池负极反应式 H2 2e 2OH 2H2O 2 正极反应式的书写 首先判断在正极反应的物质当负极材料与电解质溶液能反应时 在正极上发生电极反应的物质是电解液中的某种粒子 当负极材料与电解质溶液不反应时 在正极上发生电极反应的是溶解
7、在电解液中的O2 燃料电池中正极反应的物质是作氧化剂的物质 根据具体情况书写正极反应式 也要考虑是否与电解液反应 H2 O2 H2SO4 的正极反应式 O2 4e 4H 2H2O H2 O2 KOH 的正极反应式 O2 4e 2H2O 4OH 2 书写原电池电极反应式时注意的问题 1 正确判断原电池的负极和正极 确定两极上分别发生的具体反应 2 确认电极得失电子后的产物是否与电解质溶液发生反应 若能反应 则应写与电解质溶液反应后的电极反应式 3 在正极上 若是电解质溶液中的某种离子被还原 提供该离子的电解质无论电离难易如何 一律写离子符号 而在原电池反应中 要遵循离子方程式的书写规则 只有易溶
8、的强电解质用离子符号表示 典题例证2 Li SOCl2电池可用于心脏起搏器 该电池的电极材料分别为锂和碳 电解液是LiAlCl4 SOCl2 电池的总反应可表示为4Li 2SOCl2 4LiCl S SO2 请回答下列问题 1 电池的负极材料为 发生的电极反应为 2 电池正极发生的电极反应为 3 SOCl2易挥发 实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2 有Na2SO3和NaCl生成 如果把少量水滴到SOCl2中 实验现象是 反应的化学方程式为 4 组装该电池必须在无水 无氧的条件下进行 原因是 解析分析反应的化合价变化 可得Li为还原剂 SOCl2为氧化剂 1 负极材料为Li 还原剂 发生反应
9、 Li e Li 2 正极反应式可由总反应减去负极反应式得到 2SOCl2 4e 4Cl S SO2 3 题中给出有碱液吸收时的产物 则没有碱液而用水吸收时的产物应为SO2和HCl 所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味的气体生成 4 因为构成电池的两个主要成分Li能和氧气 水反应 且SOCl2也与水反应 答案 1 LiLi e Li 2 2SOCl2 4e 4Cl S SO2 3 出现白雾 有刺激性气味的气体生成SOCl2 H2O SO2 2HCl 4 因为构成电池的主要成分Li能和氧气 水反应 且SOCl2也与水反应 学以致用2 据媒体报道 以氢氧燃料电池为动力的公交车在北京试运行 质子交换膜燃料电池 PEMFC 常作为电动汽车的动力源 该燃料电池以氢气为燃料 空气为氧化剂 铂作催化剂 导电离子是H 下列对该燃料电池的描述中正确的是 正极反应为O2 4H 4e 2H2O 负极反应为2H2 4e 4H A B C D 解析此题考查了原电池的基本原理 包括燃料电池的电极反应 总反应及电解液中离子的移动等相关理论 通过分析 反应条件是点燃 显然是错误的 其余各项均正确 答案C
