河北省承德市高中化学专题1化学反应与能量变化1.2.2化学电源导学案（无答案）苏教版选修4.doc

1、11.2.2 化学电源学习目标 了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道它们在生产、生活和国防中的实际应用。重点难点 学习重点、难点：常见化学电源的工作原理方 法 合作交流、展示评价和讲解相结合内容部分 随堂笔记【合作探究】一、化学电源以及电极反应的书写1一次电池（1）碱性锌锰干电池 碱性锌锰干电池的负极为锌，正极为金属棒，其电池反应方程式：Zn+2H 2O+2MnO2 =2MnOOH+Zn(OH)2，则电极反应为：负极： 正极： （2）银锌纽扣电池银锌纽扣电池的电极分别是 Zn 和 Ag2O，电解质溶液是 KOH 溶液，电池反应的产物是 ZnO和 Ag，则其电极反应和电池反应为：负极： 正

2、极： 电池反应方程式： 2.二次电池（1）铅蓄电池 铅蓄电池其电极分别是 Pb、PbO 2，电解质是一定浓度的硫酸，工作时的电极反应为：负极： 正极： 放电时总反应方程式：Pb+PbO 2+2H2SO4=2PbSO4+H2O （2）镍镉蓄电池正极(镍)上有 Ni(OH)3，负极主要是镉(含有一些铁)，所用电解质为 KOH 溶液。放电时发生的电极反应式：负极：Cd+2OH -2e-=Cd(OH)2正极：2Ni(OH) +3e-= 2Ni(OH) 2+2OH-电池总反应式： 3.燃料电池燃料电池中，电极的导电材料一般为多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。（1）氢氧燃料电池

3、一般用 KOH 溶液或稀硫酸作这种电池的电解质溶液。电极可用含有催化剂的多孔石墨4电极或铂电极。其放电时电极反应：碱性电解质溶液负极： 正极： 酸性电解质溶液：负极： 正极： （2）甲烷燃料电池甲烷燃料电池；电解质溶液为氢氧化钾溶液，电极反应为：正极： 负极： CH 4 + 10OH- -8e = CO32- + 7H2O总反应： 二、电极反应的书写：1原电池的正负极确定a.由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极（一般负极材料与电解质溶液发生反应） ，但不是绝对的。如 Mg-Al-HCl 溶液构成的原电池中，负极为 ，但 Mg-Al-NaOH 溶液构成的原电池中，负极为 .b.根据

4、反应的类型判断：可根据总反应式来分析电极是发生氧化反应还是还原反应，若发生氧化反应，则为负极，若发生还原反应，则为正极。2书写电极反应注意的问题a.电极反应是一种离子反应，遵循书写离子方程式的一切规则（如“拆” 、 “平” ） ；两电极反应式中得失电子数目一般相等。b.负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4 价的 C 在酸性溶液中以 CO2形式存在、在碱性溶液中以 CO32-形式存在） ；c.溶 液 中 不 存 在 O2-在 酸 性 溶 液 中 它 与 H 结 合 成 H2O、 在 碱 性 或 中 性 溶 液 中 它 与 H2O 结 合 成OH-。d.两 极

5、 反 应 相 加 得 到 总 反 应 ， 总 反 应 减 去 负 极 反 应 得 到 正 极 反 应 、 总 反 应 减 去 正 极 反 应 得到 负 极 反 应 。e.对 于 可 逆 电 池 反 应 ， 要 弄 清 楚 充 电 和 放 电 的 方 向 ， 放 电 过 程 体 现 原 电 池 原 理 ， 充 电 过 程体 现 电 解 池 原 理 。【巩固练习】1.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为 Li + MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（ ）A、 Li 是正极，电极反应为 Li e- = Li + B、 Li

6、 是负极，电极反应为 Li e- = Li +C、 Li 是负极，电极反应为 MnO2 + e- = MnO2 D、 Li 是负极，电极反应为 Li 2e- = Li2+2.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入1以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（ ）AH 22OH 2H 2O2e BO 24H 4e 2H 2OCH 22H 2e DO 22H 2O4e 4OH 3.摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH + 3O2

7、+ 4OH 摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH 3OH + 3O2 + 4OH = 2CO32 + 6H2O，则下列说法错误的是（ ） A放电时 CH3OH 参与反应的电极为正极 B充电时电解质溶液的 pH 逐渐增大 C放电时负极的电极反应为：CH 3OH6e 8OH CO 32 + 6H2OD充电时每生成 1 mol CH3OH 转移 6 mol 电子4. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s

8、）2 MnO2（s）H 2O（l）Zn(OH) 2Mn 2O3 （s） 。下列说法错误的是 ( )A. 电池工作时，锌失去电子B. 电池负极的电极反应式为 Zn2e 2 OH Zn(OH) 2 C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D. 外电路中每通过 02mol 电子，锌的质量理论上减小 65g5.一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 （ ）ACH 3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- BO 2(g)+4H (aq)+4e =2H2O(1)CCH 3OH(g)+H2O(1)=CO2(g

9、)+6H (aq)+6e DO 2(g)+2H2O(1)+4e =4OH6. 关于铅蓄电池的说法正确的是（ ）A在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO 42（aq）= PbSO 4(s) +2eB在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是 PbSO 4(s)+2e= Pb(s)+ SO42（aq）7. 用铜片、银片、Cu (NO 3)2溶液、AgNO 3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO 3的 U 型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：Ag +e-=Ag实验过程中取

10、出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A B C D8. 镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH 溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H 2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)21有关该电池的说法正确的是（ ）A充电时阳极反应：Ni(OH) 2 e + OH- = NiOOH + H2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的 OH-向正极移动9. 依据氧化还原反应：2Ag (aq)Cu(s) = Cu 2 (aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极 X 的材料是_；电解质溶液 Y 是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X 电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。