2020年高考化学人教版专题复习发展中的化学电源 学案设计

2020年高考化学人教版专题复习：发展中的化学电源
课程目标：
1.能说出常用的化学电池。

2.会运用燃料电池的工作原理。

知识梳理：
一、干电池
1、最早使用的化学电池是锌锰电池,它是一种一次性电池,放完电后不能再使用。

2.碱性锌锰电池:将锌锰干电池中的电解质NHCl换成湿的KOH,并在4构造上作了改进。

二、充电电池
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。

1.铅蓄电池:正极材料为PbO,负极材料为Pb,电解质为硫酸。

2
2.镍镉电池:正极材料为NiO(OH),负极材料为Cd,电解质为KOH。

3.锂离子电池:新一代可充电的绿色电池,低功耗电器的主流电源。

三、燃料电池
利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能:原理1.直接转化为电能。

2.与其他电池的区别:由外设装备提供燃料和氧化剂等。

一、几种电池的特点
干电充电电燃料电
二次电一次电
①活性物发生①电极本身不包含活性只是一个催化转换元化还原反
应的物消耗到一定程度燃料和氧化剂②工作再不能再使在电极续地
由外部供生成物不断地进行反②电解质溶液为重复充不流断地被排
用锂普通的锌锰电池、碱铅蓄电池、燃料电CH举氢氧燃料电池、4
镍镉电性锌锰电池、电池、银锌电燃料电池等OH 例CH池、3池等池等
二、电极反应式、原电池反应式的书写
1.电极反应式的书写
根据原电池的装置书写电极反应式。

(1)．
负极:①金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反-+。

Mn-ne 应,M
要将金②金属失电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应, ,如铅蓄电池的负极。

属失电子反应和阳离子反应叠加在一起要将燃料失电子的反应及其产物与电,燃料电池负极材料本身不反应电池的负极反)O(KOH溶液解质溶液中的反应叠加在一起书写,如H-22。

2HOH应为+2OH--2e-
22在当负极材料与电解质溶液能发生自发的氧化还原反应时,正极:①正极上是电解质溶液中氧化性最强的微粒发生还原反应。

在正极上一般,②当负极材料与电解质溶液不能自发发生化学反应时反应。

是溶
解在电解质溶液中的O2则书写时要将两式叠加。

③若正极反应产物能与电解质溶液反应, (2)根据原电池反应书写电极反应式。

找出发生氧化反应和还原反应的物质,确定正、负极产物。

①还原负极:②找出氧化剂、还原剂和电子转移数,分别写出电极反应式,--氧化剂+ne还原产物。

-剂ne,氧化产物正极:
则书写正③验证:两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同, 负极反应式即正极反应式确,+=电池的总反应式。

原电池总反应式的书写2.
两电极反应式,得失电子数相等时,将两电极反应式相加即得原电池反应式。

典型例题：
【例题1】化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)目前常用的镍镉(Ni-Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
2Ni(OH)+Cd(OH)Cd+2NiO(OH)+2HO222Ni(OH)已知和Cd(OH)均难溶于水但能溶于酸,以下说法正确的是22。

(填字母序号) ）（
充电时化③以上反应不是可逆反应①以上反应是可逆反应②放电时化学能转变为电能④学能转变为电能B.②④A.①③
D.②③C.①④一节废镍镉有资料表明,(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,2的耕地失去使用价值。

在酸性土壤中这种污染尤为
m电池可以使1。

严重,这是因为
其相对原子质量锂是一种碱金属元素,(3)另一种常用的电池锂电池(特别大而)由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电能为7),它的负极由金属锂一般使用时间可长达十年,广泛应用于心脏起搏器, LiMnO=== Li+MnO,制成电池总反应可表示为。

22．
试回答:锂电池比容量特别大的原因是。

锂电池中的电解质溶液需用非水溶液配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因:。

答案:(1)B
(2)Cd(OH)和Ni(OH)能溶于酸性溶液生成有毒的重金属离子等22(3)锂的摩尔质量小2Li+2HO === 2LiOH+H↑22。