高中化学选修四学案：4.2化学电源学案

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人教版高中化学教案选修四4.2化学电源教案5最全版

专题单元节题专题 1 化学反响与能量变化第二单元化学能与电能的转变第一、二课时化学电源知识与技术认识常有化学电源工作原理，能正确书写原电池的正负电极反响式及教课电池反响方程式。

经过实验研究化学能转变为电能的装置，培育实验研究能力。

过程与方法目标感情态度经过原电池原理领会化学反响对人类生活生产的作用，化学在解决能与价值观源危机中的重要作用。

教课要点原电池工作原理教课难点电极反响式的正确书写。

教课准备常有电池。

教师主导活动学生主体活动[ 回述 ] 原电池组成条件？回首盐桥的作用。

电极资料（两极活性不一样）[ 引入 ] 生活生产中我们有哪些化学电池。

电解质溶液（对应盐溶液）盐桥相隔电极与电解质溶液不反[ 实验研究 ] 达成以下电池的电极反响式。

应[议论]形成回路1、一次电池：锌锰电池、银锌钮扣电池自觉的氧化复原反响。

2、二次电池：镍铬电池、铅蓄电池工作原理电极：负极失电子沿导线流向正教极3、燃料电池：氢气、甲烷、肼、甲醇等。

学溶液：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

过程[ 议论 ] 查阅资料达成表[ 解说 ] 化学电源按其工作性质和储藏方式可分为一次电池或原电池、二次电池或可充电电池、储藏电池、燃料电池四大类。

电极一般由电极资料与增添剂（提升导电性能，如金属粉、碳粉等）。

正极为金属氧化物、负极为开朗金属。

使用何种化学电源常常依据其其用途综合考虑几方面要素（时间、温度等）。

教课课题教师主导活动学生主体活动名称电极资料电极反响式碱性锌负极为锌，正极为金属负： Zn+20H- -2e-=Zn(OH) 2锰干电棒，电解质溶液为氢氧化-教正： 2H2O +2MnO +2e-=2MnOOH+20H学池钾（原氯化铵、氯化锌）电池： Zn+2HO+2MnO=2MnOOH+Zn(OH)过银锌纽电极分别是2-2程Zn 和 Ag O，负： Zn+20H -2e-=ZnO +H O 扣电池电解质溶液是KOH溶液，22-正： Ag O +H O +2e-=2Ag+20H 电池反响的产物是 ZnO和电池： Zn+Ag O =2Ag+ZnO2Ag，铅蓄电极分别是 Pb、PbO2，电2—-2e =PbS0 4负： Pb+S04电池解质是必定浓度的硫酸，+2—2442正： Pb0 +4H +S0+2e-=PbS0 +2H O电池： Pb+Pb02 +2HS04=2PbS04+2H2O镍镉正极 ( 镍 ) 上有 Ni(OH)，-3蓄电池负极主假如镉( 含有一些正极： 2NiO(OH)+H2O +2e-= 2Ni(OH)2+20H 铁 ) ，所用电解质为KOH溶液。

人教版高二化学选修四4.2化学电源教案

第二节化学电源教学目标1．知识与技能：（1〕一次电池与二次电池的区别（2〕一次电池、二次电池电极反响的（3〕书写理解燃料电池的反响原理2．过程与方法：通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。

掌握三类电池的根本构造、工作原理、性能和适用范围。

3．情感态度价值观：通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比拟深刻地了解化学科学对人类的奉献，体会能量守恒的意义。

在探究三种电池的根底上，学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。

教学重点一次电池、二次电池和燃料电池的反响原理、性能及其应用教学难点化学电池的反响原理教学方法实验探究法、分析归纳法、理论联系实际。

主要教具实验仪器药品、多媒体教学过程学与问 ] 在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知投影］道电池的其它应用吗？化学电池将化学能转换成电能的装置电池太阳能电池将太阳能转换成电能的装置原子能电池将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置交流结果 ] 干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、电源、手表电源等。

板书 ] 第二节化学电源问 ] 什么是化学电池？答复 ] 化学电池是将化学能转化为电能的装置。

讲] 化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。

一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池；二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后再充电可以使活性物质再生，这类电池可屡次重复使用。

板书 ] 一、化学电源1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。

交流 ] 电池与其他能源相比，其优点有那些？讲] 能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。

板书 ]2 、化学电源的优点：〔１〕能量转换效率高，供能稳定可靠。

2020-2021学年高中化学人教版选修4学案：4.2 化学电源 Word版含解析

姓名，年级：时间：第二节化学电源学习目标核心素养1.了解化学电源的分类。

2．熟悉几种常见化学电源的组成及工作原理，会熟练书写电极反应式。

3．了解化学电源的广泛应用、废旧电池对环境的危害及处理方法。

1。

证据推理与模型认知:建立对原电池过程的系统分析思路的认识模型，提高对原电池本质的认识。

2．科学态度与社会责任：依据生活和工业生产上的过程，设计简单的原电池,有致力于新型电池开发的科学态度与社会责任。

一、化学电池1．定义将化学能变成电能的装置.2．分类3．优点化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。

4．判断电池优劣的主要标准（1)比能量即单位质量或单位体积所能输出电能的多少. (2）比功率即单位质量或单位体积所能输出功率的大小。

（3)电池的可储存时间的长短.二、一次电池1．锌锰干电池(1)碱性锌锰电池的构造(2）工作原理负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应:Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。

(3)特点：比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高，适用于大电流和连续放电.2．银锌电池（1）纽扣式银锌电池的构造(2)工作原理负极:Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O;正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH）2＋2Ag。

(3）特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。

3．锂电池(1）电极材料：负极：Li；正极：MnO2、CuO、FeS2等。

(2)特点:比能量高、电压高、工作温度宽、可储存时间长。

三、二次电池二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生，又称充电电池或蓄电池。

1．铅蓄电池的构造负极：Pb，正极:PbO2,电解质溶液：H2SO4溶液。

2．工作原理（1）放电时负极：Pb（s)＋SO错误!（aq)－2e－===PbSO4（s);正极：PbO2（s)＋4H＋（aq）＋SO错误!（aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l）;总反应：Pb(s）＋PbO2(s）＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s）＋2H2O(l).（2)充电时铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。

中学高中化学选修四教学案第四章第二节化学电源教学设计

一、教材剖析经过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反响的限度、化学反响进行的方向和化学反响的自觉性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充足的理论知识准备。

化学电池是依照原电池原理开发的拥有很强的合用性，和广阔的应用范围的技术产品。

本节的授课是理论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在平时生活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。

现代科技的飞快发展也带动了电池工业的进步，各样新式的电池层见迭出。

教材有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄池）、和在未来有着美好应用远景燃料电池。

简介了电池的基本结构，工作原理，性能和合用范围。

同时向学生浸透绿色环保的意识。

采用具电二、授课目标1．知识目标：(1)知道平时生活中常用的化学电源和新式化学电池；(2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池；(3)会书写常用化学电池的电极反响式及总反响式。

2．能力目标：培养学生察看、剖析、整理、概括总结、研究等能力。

3．感情、态度和价值观目标：感悟研制新式电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观，增强学生的环保意识。

三、授课重点难点重点：化学电源的结构及电极反响的书写难点：化学电源的结构及电极反响的书写四、学情剖析在化学 2 中学生已学习了氧化复原反响的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反响等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。

学生能经过对实验现象的察看、有关数据的剖析和得出有关结论，拥有必然的察看能力、实验能力和思想能力。

五、授课方法1．实验研究与启示讨论法。

2．教学设计导学：见后边的教学设计。

3．新授课授课基本环节：预习检查、总结诱惑→情境导入、显现目标→合作研究、精讲点拨→反省总结、当堂检测→发导教学设计、部署预习六、课前准备1．学生的学习准备：初步掌握实验的原理和方法步骤。

重庆市人教版高中化学选修4学案4.2化学电源

第四章电化学基础第二节化学电源【考纲要求】了解常见化学电源的种类及其工作原理。

【自主学习】阅读课本ol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子反馈练习1 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为：3Zn ＋2K 2FeO 4＋8H 2O 3ZnOH 2＋2FeOH 3＋4KOH下列叙述不正确的是A ．放电时负极反应为：Zn －2e －＋2OH －===ZnOH 2B ．充电时阳极反应为：FeOH 3－3e －＋5OH －===FeO 42-＋4H 2OC ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K 2FeO 4被氧化D ．放电时正极附近溶液的碱性增强反馈练习2 生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金栅架上均匀涂上膏状的 5.6 Lol 电子转移D ．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的ol 乙醇被氧化转移6NA 个电子 D ．电池正极的电极反应为4H ＋＋O 2＋4e －===2H 2O反馈训练3 镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有良好的应用前景。

下图是镁－空气燃料电池工作原理示意图。

下列有关该电池的说法正确的是A ．该电池Mg 做负极，发生还原反应B ．该电池的正极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －C ．电池工作时，电子通过导线由碳电极流向Mg 电极D ．当电路中通过 mol 电子时，消耗的O 2体积为1.12 L【考点巩固】1电池是人类生产和生活中的重要能量人类的一项重大贡献。

下列有关电池的叙述正确的是A ．原电池反应均是自发的氧化还原反应B ．氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化C ．氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置D ．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加2 燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。

下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是A ．甲醇B ．天然气C ．液化石油气D ．氢气3．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH 3CH 2OH －4e －＋H 2O===CH 3COOH ＋4H ＋，下列有关说法正确的是A ．检测时，电解质溶液中的H ＋向负极移动B ．若有 mol 电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L 氧气C ．电池反应的化学方程式为CH 3CH 2OH ＋O 2===CH 3COOH ＋H 2O 充电放电D．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－4．某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。

高中化学人教版选修4 第四章第二节化学电源教学设计、教案、学案

第二节化学电源1．了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2.熟练书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。

3．知道废弃电池对环境的危害，设想处理废旧电池的办法。

化学电池1．化学电池的分类(1)一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。

(2)二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。

(3)燃料电池：一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。

2．电池优劣的判断标准(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少；(2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小；(3)电池的可储存时间的长短。

3．化学电池的回收利用废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康有很大危害。

如果把它当成一种资源，加以回收利用，既可减少污染，又可节约资源。

正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。

语句描述正误阐释错因或列举反例(1)化学电池是将电能转变成化学能的装置(2)化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等(3)化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小的电池及电池组，使用方便，易于维护(4)废旧电池可以随意丢弃答案：(1)×化学电池是将化学能转变成电能的装置(2)√(3)√(4)×废旧电池中含有重金属和酸碱等污染环境的物质，不可随意丢弃1．废电池必须进行集中处理的首要原因是()A．利用电池外壳的金属材料B．防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中的石墨电极解析：选B。

废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须进行集中处理。

2．电池在生产、生活中应用越来越广泛。

下列说法错误的是()A．化学电池有一次电池、二次电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电B．铅蓄电池应用广泛，主要优点是单位质量的电极材料释放的电能大C．燃料电池具有能量转换率高、可连续使用和污染轻等优点D．锂电池是一种高能电池，体积小、质量轻、比能量大解析：选B。

4.2 化学电源导学案-2021-2022学年高二化学人教版选修4

放电第四章第二节化学电源学习目标1、熟悉常见的化学电源碱性锌-锰干电池、铅蓄电池；2、熟悉常见的燃料电池氢氧燃料电池、有机燃料电池3、复习巩固原电池正负极判断的方法；电极反应式的书写方法；原电池原理的主要应用。

重、难点：盐桥电池和普通单液电池的差别。

一、概念: 将能转化成能的装置。

①一次电池又称不可充电电池——如：干电池二、分类: ②二次电池又称充电电池——如：铅蓄电池③燃料电池（一）、一次电池（又称干电池）如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。

1、碱性锌-锰干电池电池总反应：Zn+2MnO 2+2H 2O=2MnOOH+Zn(OH)2［思考］该电池的正负极材料和电解质？负极( )：正极( )： 2MnO 2+2e -+2H 2O=2MnOOH+2OH - 电解质溶液：—————— 2、银-锌电池电池反应：Ag 2O + Zn+H 2O = Zn(OH)2 + 2Ag负极( )：正极( )：（二）、二次电池（又称充电电池或蓄电池）如：铅蓄电池。

1、正负极材料：负极：正极：电解质溶液： 2、工作机制铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程铅蓄电池的充放电过程：Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l)①放电过程：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O负极( )：，发生反应正极( )：，发生反应电解质：铅蓄电池充电的反应则是上述反应的。

②充电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4阴极(接电源)：，发生反应阳极(接电源)：，发生反应讨论：(2011全国) 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（）A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-= Fe(OH)2C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D. 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e- = Ni2O3+3H2O【拓展】1、镉镍电池负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。

4.2 化学电源学案(人教版选修4)

第二节化学电源[学习目标定位] 1.知道化学电源的分类方法。

2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。

3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。

1．原电池的设计与判断(1)依据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑设计原电池，可选用铁片作负极，铜片(或石墨)作正极，用导线连接后，置于电解质溶液稀硫酸中。

(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？能。

若能，请写出电极反应式，负极为Cu－2e－===Cu2＋；正极为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。

(若不能，后两空不填)(3)若(2)题中电极材料选铜和铁，则负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，其电池总反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

2．回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。

请说明原因：当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。

(2)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气时，常加入少量的硫酸铜溶液的原因是锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4，Cu2＋被锌置换出来，生成的单质Cu附着在锌的表面，此时会发生原电池反应，锌为负极，使反应速率加快。

(3)有三种金属片a、b、c，用导线将a、b连接浸泡在硫酸铜溶液中，a质量减小，b质量增加；用导线将a、c连接浸泡在稀硫酸中，c不断溶解，a有气泡产生。

由此判断三种金属的活动性顺序是c>a>b。

探究点一化学电池化学电池是将化学能变成电能的装置。

其种类很多，常分为以下三类。

请你举出生活中常见的电池，并将其分类填入下表。

化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。

使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。

废弃电池要进行回收利用。

人教版高中化学选修四导学案：4.1和4.2原电池化学电源

目标：1、了解原电池的工作原理；2、能写出电极反应式和电池反应方程式；3、了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用；4、了解新型电池的电极反应及应用。

重点：原电池的工作原理，电极反应式和电池反应方程式的书写。

难点：电极反应式和电池反应方程式的书写。

教学设计：一、原电池1.概念：把化学能转化为的装置。

2.工作原理：（以铜—锌电池为例，右图）3.原电池的构成条件（1）；（2）；（3）；（4）。

4.原电池正、负极的判断二、化学电源⑴一次电池——碱性锌锰干电池负极反应：正极反应：2MnO2+2H2O+2e-＝2MnOOH+2OH-总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 (2)二次电池（可充电电池）——铅蓄电池负极材料：正极材料：①放电时的反应负极：正极：总反应：②充电时的反应阴极：阳极：总反应：（3）燃料电池①氢氧燃料电池酸性（H2SO4电解质）负极：正极：总反应：碱性（KOH电解质）负极：正极：总反应：②甲烷燃料电池酸性（H2SO4电解质）负极：正极：总反应：碱性（KOH电解质）负极：正极：总反应：③甲醇燃料电池碱性（KOH电解质）负极：正极：总反应：教师寄语：看教材课堂练习（5～10分钟）1．下列示意图中能构成原电池的是( )2.关于如图所示的原电池，下列说法正确的是（）A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D.铜电极上发生的电极反应是2H++2e-=H2↑3. 用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3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①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④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．①②B．②③C．②④D．③④4. 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

人教版高中化学学案选修四4.2化学电源学案1最全版

第四章电化学基础
第二节化学电源(第一课时)
学习目标
1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活中的实际应用。

2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。

学习重点
化学电源的结构及电极反应的书写
学习难点
化学电源的结构及电极反应的书写
自主学习
1．化学电源
(1)定义：将________________转化为_________________的装置。

(2)分类
(3)优点
①化学电池的____________________较高，供能稳定可靠。

②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。

③使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。

(4)化学电池回收利用
废旧电池中含_______和________等有害物质，应回收利用，既减少污染，又节约能源。

合作探究
一、一次电池（如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。

）
1.普通锌锰电池（教材必修二P39--45）
（1）电池的构造。

人教版高中化学选修四 4.2 化学电源学案

第四章电化学基础第二节化学电源学习目标1．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。

2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。

3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。

(重难点)一．一次电池、二次电池基础知识梳理（一）一次电池1．碱性锌锰电池(1)构造：(2)组成：正极：；负极：；电解质：。

(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。

2．银锌电池(1)构造：(2)组成：负极：；正极：；电解质：。

(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；（二）二次电池(以铅蓄电池为例)1．构造2．组成负极：；正极：；电解质：。

3．工作原理(1)放电过程：负极：Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－===PbSO4(s)(氧化反应)；正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)(2)充电过程：阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－4(aq)；阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)；总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。

(3)铅蓄电池的充、放电过程：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O互动探究[思考探究]H2是一种优质燃料，热值高。

一种充电电池的原料为H2，其电池反应为H2＋2NiO(OH) 2Ni(OH)2，它具有比能量多等优点，常作为卫星的电源。

人教版高中化学选修4导学案：4.2化学电源--含答案

第二节化学电源1.了解常见化学电源的种类与其工作原理.2.熟练书写常见化学电源的电极反应式和总方程式. 3．知道废弃电池对环境的危害,设想处理废旧电池的办法.化学电源一、化学电池1．定义：将化学能转化为电能的装置.2．分类3．优点能量转化效率较高,供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池与电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作.4．判断电池优劣的主要标准<1>比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位<W·h>/kg或<W·h>/L.<2>比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位W/kg或W/L.<3>电池可储存时间的长短.二、几种常见的化学电池1．一次电池<1>碱性锌锰电池①构造②组成正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH.③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn<OH>2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO<OH>＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO<OH>＋Zn<OH>2.<2>锌银电池①构造②组成正极：Ag2O；负极：Zn；电解质：KOH.③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn<OH>2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn<OH>2＋2Ag.2．二次电池<以铅蓄电池为例><1>构造<2>组成正极：PbO2；负极：Pb；电解质：H2SO4.<3>工作原理铅蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程.①放电过程负极：Pb－2e－＋SO错误!===PbSO4<氧化反应>；正极：PbO2＋4H＋＋SO错误!＋2e－===PbSO4＋2H2O<还原反应>；总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O.②充电过程电化学上常把发生氧化反应的电极叫做阳极,发生还原反应的电极叫做阴极.阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO错误!<还原反应>；阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO错误!<氧化反应>；总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4.③铅蓄电池的充、放电过程Pb＋PbO2＋2H2SO4错误!2PbSO4＋2H2O.1．判断正误<正确的打"√",错误的打"×">.<1>化学电池是将电能转变成化学能的装置.< ><2>化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等.< ><3>化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小的电池,使用方便,易于维护.< ><4>废旧电池可以随意丢弃.< ><5>Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料.< ><6>铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加.< ><7>可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应.< ><8>锂碘电池的电池反应为2Li<s>＋I2<s>===2LiI<s>,则碘电极作该电池的负极.< >答案：<1>×<2>√<3>√<4>×<5>√<6>×<7>×<8>×2．人造卫星用到的一种高能电池——锌银电池,其电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn<OH>2,Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－.根据反应式判断氧化银是< > A．负极被氧化B．正极被还原C．负极被还原D．正极被氧化解析：选B.锌银电池放电时,Ag2O得到电子被还原为Ag,故Ag2O作电池的正极.化学电源电极反应式的书写1．一般电极反应式的书写2．复杂电极反应式的书写错误!＝错误!－错误!3．给出电极反应式,书写总反应式根据给出的两个电极反应式,写出总反应式时,首先要使两个电极反应式的得失电子相等,然后将两式相加,消去反应物和生成物中相同的物质即可.若原电池正、负两极产生的阴、阳离子能与电解质溶液中的离子发生反应时,要把后续反应一并写入电极反应式中.若反应式同侧出现不能共存的离子,如H＋和OH－、Pb2＋和SO 错误!,要写成反应后的物质,如H2O、PbSO4.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe<OH>2＋2Ni<OH>2.下列有关该电池的说法不正确的是< >A．电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时,负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe<OH>2C．电池充电过程中,阴极附近溶液pH降低D．电池充电时,阳极反应为2Ni<OH>2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O[解析] 因为放电时的反应中有氢氧化物生成,故电解质溶液是碱性溶液,因为铁的化合价升高,镍的化合价降低,故铁是负极,氧化镍是正极,故A和B均正确；充电时的阴极反应为Fe<OH>2＋2e－===Fe＋2OH－,故此时阴极附近的pH增大,故C错误；根据所给的放电时的电池反应可推知D正确.[答案] C以上述例题分析,怎样判断电极附近溶液pH的变化？答案：判断电极附近溶液pH的变化,主要应看电极反应式,如该电池放电时的负极反应：Fe－2e－＋2OH－===Fe<OH>2,OH－被消耗,故负极附近pH减小,正极反应为Ni2O3＋2e－＋3H2O===2Ni<OH>2＋2OH－,生成OH－,故正极附近pH变大；充电时同理分析,阳极反应：2Ni<OH>2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O,阳极附近pH减小,阴极附近pH增大.错误!电极反应式和总方程式书写时的注意事项<1>正、负两极的电极反应式在得失电子相等时相加,即得总反应式.<2>写电极反应式时,一定要注意电解质是什么,其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离子相对应.在碱性电解质中,电极反应式中不能出现H＋；在酸性电解质中,电极反应式中不能出现OH－.化学电源的综合考查1．MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器.该电池以海水为电解质溶液,示意图如图所示.该电池工作时,下列说法正确的是< >A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动解析：选C.在原电池中活泼金属作负极,即Mg为负极,A错误；通入H2O2的一极为正极,在反应过程中发生还原反应,B错误；石墨电极的电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O,溶液pH增大,C正确；原电池中,电解质溶液中的阴离子向负极移动,D错误.2．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的电池反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O,下列结论正确的是< >A．Pb为正极被氧化B．电解质溶液的pH不断减小C．SO错误!向PbO2处移动D．电解质溶液的pH不断增大解析：选D.由题给电池反应式可以看出H2SO4不断被消耗,故pH不断增大,所以B不正确,D正确；由Pb元素化合价的变化,可以看出Pb是负极,所以A不正确；原电池工作时,整个电路中负电荷的流向是一致的,外电路中,电子由Pb极流向PbO2极；内电路中,阴离子<SO 错误!>移向Pb极,所以C不正确.3．在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO<OH>＋Zn<OH>2.下列有关该电池的电极反应,正确的是< > A．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋B．负极反应为Zn＋2H2O－2e－===Zn<OH>2＋2H＋C．正极反应为2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO<OH>D．正极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO<OH>＋2OH－解析：选D.在书写碱性电池的电极反应式时,方程式中不得出现H＋.在碱性电池中,负极的Zn失去电子形成的Zn2＋应该与OH－结合为Zn<OH>2.燃料电池1．基本构造<以氢氧燃料电池为例>2．工作原理酸性电解质<H2SO4> 碱性电解质<KOH>负极反应2H2－4e－===4H＋2H2－4e－＋4OH－===4H2O正极反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应2H2＋O2===2H2O3.<1>连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能.<2>电极材料本身不参与氧化还原反应.<3>工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排除.4．燃料电池的优点<1>能量转换率高<超过80%>.<2>排放废弃物少,运行时噪音低.1．燃料电池的正、负两极必须是两种活泼性不同的金属或一种金属与一种能导电的非金属吗？答案：不一定,如氢氧燃料电池的正、负极均为Pt.2．除氢氧燃料电池外,其他燃料电池的负极反应物通常还有哪些？正极放电的是什么物质？答案：负极还可以是烃<如甲烷、乙烷等>、醇<如甲醇、乙醇等>、氨、煤气等可燃性气体或液体.正极放电的是氧气.3．燃料电池是一种新型电池,它利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能.氢氧燃料电池的基本反应如下：X极：错误!O2<g>＋H2O<l>＋2e－===2OH－；Y极：H2<g>＋2OH－－2e－===2H2O<l>.下列判断中,正确的是< >A．X是负极B．Y是正极C．Y极发生还原反应D．Y极发生氧化反应解析：选D.从电极反应式中可以看出,X极得电子发生还原反应,作正极；Y极失去电子发生氧化反应,作负极.常见燃料电池的电极反应和电池反应1．乙醇燃料电池<电解质溶液为KOH溶液>负极：C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO错误!＋11H2O；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式：C2H5OH＋3O2＋4OH－===2CO错误!＋5H2O.2．甲烷燃料电池<固体电解质>一个电极通入空气,另一电极通入甲烷,电池的电解质为掺杂了Y2O3<三氧化二钇>的ZrO2<二氧化锆>晶体,它在高温下能传导O2－.该电池的电极反应式为负极：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O；正极：2O2＋8e－===4O2－；总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O.3．甲醇燃料电池<电解质溶液为H2SO4溶液>负极：2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋；正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O；总反应式：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O.<2017·锦州高二检测>燃料电池是燃料<如CO、H2、CH4等>跟氧气或空气发生反应,将此反应的化学能转化为电能的装置,电解质溶液通常是KOH溶液.下列关于甲烷燃料电池的说法中不正确的是< >A．负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2OB．正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－C．随着不断放电,电解质溶液碱性不变D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率高[解析] 甲烷燃料电池中,CH4作负极,发生氧化反应,电解质溶液为KOH溶液,故负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2O,A正确；O2作正极,发生还原反应,正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－,B正确；总反应式为CH4＋2O2＋2OH－===CO错误!＋3H2O,随反应的进行,不断消耗OH－,故c<OH－>减小,pH减小,C错误；燃料电池的能量转换率高,D正确.[答案] C若将KOH溶液改为稀硫酸,写出负极的电极反应式：______________________________________________________________________.答案：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋水溶液中的燃料电池1．将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CO和O2,即可产生电流,称为燃料电池,下列叙述正确的是< >①通入CO的电极为正极；②正极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－；③通入CO的电极反应式是2CO＋O2＋4e－===2CO2；④负极的电极反应式是CO＋4OH－－2e－===CO错误!＋2H2O；⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动；⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动.A．①③⑤B．②④⑥C．④⑤⑥D．①②③解析：选B.据题意知,发生的反应为2CO＋O2===2CO2,反应产生的CO2处于KOH溶液中,又会转化为CO错误!,④正确,③错误.O2得e－被还原,作正极,①错误,②正确.溶液中离子移动情况受溶液<原电池内电路>中电流方向影响,内电路电流方向是由负极流向正极,阳离子的移动方向与电流方向相同,故在溶液<原电池内电路>中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,⑤错误,⑥正确.2．一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< >A．CH3OH<g>＋O2<g>===H2O<l>＋CO2<g>＋2H＋<aq>＋2e－B．O2<g>＋4H＋<aq>＋4e－===2H2O<l>C．CH3OH<g>＋H2O<l>－6e－===CO2<g>＋6H＋<aq>D．O2<g>＋2H2O<l>＋4e－===4OH－解析：选C.燃料电池中,负极燃料失电子发生氧化反应,正极氧气得电子发生还原反应,即负极反应中不可能有氧气参与.以熔融态固体为电解质的燃料电池3．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率.现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,其总反应为2CO＋O2===2CO2.则下列说法中正确的是< >A．通CO的一极是电池的正极B．负极发生的电极反应是O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!C．负极发生的电极反应是CO＋CO错误!－2e－===2CO2D．正极发生氧化反应解析：选C.由电池反应2CO＋O2===2CO2可知,通CO的一极为电池负极,通O2的一极为电池正极,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,负极的电极反应为2CO＋2CO 错误!－4e－===4CO2,正极的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!.4．固体氧化物燃料电池是由美国西屋公司研制开发的.它以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子<O2－>在其间通过.该电池的工作原理如图所示.其中多孔电极a、b均不参与电极反应.下列判断正确的是< >A．有O2放电的a极为电池的负极B．有H2放电的b极为电池的正极C．a极对应的电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．该电池的总反应：2H2＋O2错误!2H2O解析：选D.根据该电池的工作原理图可知,被氧化的是H2,2H2－4e－＋2O2－===2H2O,b极为原电池的负极；被还原的是O2,O2＋4e－===2O2－,a极为原电池的正极；该电池的总反应为2H2＋O2错误!2H2O.重难易错提炼1.二次电池的充电过程就是下一节要学习的电解过程,要记住充电时"正接正、负接负".二次电池放电时负极反应与充电时阴极反应互为逆反应；正极反应与充电时阳极反应互为逆反应.2.燃料电池的电极材料为铂等惰性电极,正极反应一般是氧气发生的还原反应.3.原电池的正极材料本身一般不参与反应,但铅蓄电池正极材料二氧化铅参与了正极反应.4.原电池的电解质溶液不一定是水溶液,如LiI2电池的电解质溶液是惰性非水有机溶剂<Li可与H2O发生反应>.5.书写燃料电池的电极反应式时,要注意电解质溶液的酸碱性.在碱性溶液中,电极反应式中不能出现H＋；在酸性溶液中,电极反应式中不能出现OH－.课后达标检测[基础巩固]1．对化学电源的叙述正确的是< >A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高B．化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C．化学电源均是安全、无污染的D．化学电源即为充电电池解析：选A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高,故A正确；火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位,故B错误；部分废旧化学电源会引起重金属污染,故C错误；化学电源包括一次电池、充电电池、燃料电池等,故D错误.2．下列电池工作时,O2在正极放电的是< >A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池223．废电池必须进行集中处理的首要原因是< >A．为了利用电池外壳的金属材料B．防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中的石墨电极解析：选B.废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染,必须进行集中处理.4．下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是< >A．电池Ⅰ中锌是正极B．电池Ⅱ是一次电池C．电池Ⅲ工作时,氢气发生还原反应D．电池Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒解析：选D.电池Ⅰ中锌是负极,铜是正极,A错误；电池Ⅱ为铅蓄电池,属于二次电池,B 错误；电池Ⅲ为氢氧燃料电池,H2在负极失去电子发生氧化反应,C错误；电池Ⅳ为锌锰干电池,锌为负极,碳棒为正极,电子由负极沿导线流向正极,D正确.5．燃料电池的基本组成为电极、电解质溶液、燃料和氧化剂.此种电池的能量转化率超过80%,产物污染小.下列有关燃料电池的说法错误的是< >A．燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH,该电池的负极反应为C2H5OH－12e－＋12OH－===2CO2↑＋9H2OD．碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：选C.C项,电解质为KOH,因此不可能生成二氧化碳,应该生成CO错误!,即负极反应为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO错误!＋11H2O,故C项错误.6．锌锰干电池在放电时,总反应方程式可以表示为Zn<s>＋2MnO2＋2NH错误!===Zn2＋＋Mn2O3<s>＋2NH3↑＋H2O,在此电池放电时正极<碳棒>上发生反应的物质是<> A．ZnB．碳C．MnO2和NH错误!D．Zn2＋和NH3解析：选C.Zn在负极上被氧化,剩余的物质将在正极上反应得到Mn2O3、NH3和H2O.要注意题中问的是正极上发生反应的物质,不要考虑成被还原的物质.7．如图是一种新型锂电池原理图,有关叙述正确的是< >A．a为电池正极B．外电路中电流从a流向bC．离子交换膜为阳离子交换膜D．b电极处,O2失电子生成OH－解析：选C.Li失电子,为电源负极,A项错误；电流方向与电子流动方向相反,故外电路中电流从b流向a,B项错误；由图示可知,Li＋可穿过离子交换膜,故为阳离子交换膜,C项正确；由图示可知,O2得电子生成OH－,D项错误.8．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O,下列有关说法正确的是< >A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：选D.a极通H2,H2失电子应在负极反应,所以a为负极,电子通过外电路由a极流向b极,A项错误；因为电解质显酸性,所以b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O,B 项错误；C项没有告知是标准状况,转移0.1 mol电子消耗H2的物质的量是0.05 mol,但体积不一定是1.12 L,C项错误；阳离子向正极移动,所以H＋由a极通过固体酸电解质传递到b 极,D项正确.9．<2017·湖北重点中学联考>流动电池是一种新型电池,其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定.化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O.下列说法不正确的是< >A．a为负极,b为正极B．该电池工作时,PbO2电极附近溶液的pH增大C．a极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．调节电解质溶液的方法是补充CuSO4解析：选D.A项,根据电池总反应可得铜为负极,PbO2为正极,正确；B项,该电池工作时,PbO2电极上发生的反应为PbO2＋4H＋＋SO错误!＋2e－===PbSO4＋2H2O,消耗了溶液中的H＋,故溶液的pH增大,正确；C项,铜电极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋,正确；D项,反应生成了CuSO4,消耗了H2SO4,故应补充H2SO4,错误.10．<2017·秦皇岛高二测试>根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O,设计成燃料电池.<1>负极通的气体应是____,正极通的气体应是____.<2>根据选择电解质溶液的不同,填写下表：<3>若把H2改为4解析：<1>氢氧燃料电池中通可燃性气体<H2>的一极为负极,通O2的一极为正极.<2>若以H2SO4作电解质溶液,其电极反应式为负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O.反应过程中生成水,溶液中c<H＋>减小,pH增大.若以KOH溶液作电解质溶液,其电极反应式为负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－.反应过程中生成水,溶液中c<OH－>减小,pH减小.<3>若把H2改为CH4,KOH溶液作电解质溶液时其正极反应式不变.答案：<1>H2O2<2>2211．镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应如下：Cd＋2NiO<OH>＋2H2O错误!Cd<OH>2＋2Ni<OH>2请回答下列问题：<1>上述反应式中左边物质的总能量_____<填"大于""小于"或"等于">右边物质的总能量.<2>放电时负极发生反应的物质是____,放电时正极的反应式为____________________.解析：<1>原电池放电过程中将化学能转化为电能,即反应物总能量大于生成物总能量.<2>根据总反应式可知放电时：负极<Cd>反应式：Cd＋2OH－－2e－===Cd<OH>2,正极[NiO<OH>]反应式：2NiO<OH>＋2H2O＋2e－===2Ni<OH>2＋2OH－.答案：<1>大于 <2>Cd NiO<OH>＋H2O＋e－===Ni<OH>2＋OH－[能力提升]12．新型NaBH4/H2O2燃料电池<DBFC>的结构如图所示,该电池总反应方程式：NaBH4＋4H2O2===NaBO2＋6H2O,有关的说法不正确的是< >A．电极B为正极,纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率B．放电过程中,Na＋从正极区向负极区迁移C．电池负极的电极反应为BH错误!＋8OH－－8e－===BO错误!＋6H2OD．在电池反应中,每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液,理论上流过电路中的电子为12 mol 解析：选B.A.根据图知,B电极上H2O2得电子生成OH－,所以B电极是正极,MnO2是催化剂,可以提高原电池的工作效率,故A正确；B.放电时,阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,所以Na＋从负极区向正极区迁移,故B错误；C.根据元素化合价变化知,负极上BH错误!失电子发生氧化反应,电极反应式为BH错误!＋8OH－－8e－===BO错误!＋6H2O,故C正确；D.在电池反应中,每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液,即物质的量为6 mol,根据H2O2＋2e－===2OH－知,理论上流过电路中的电子为6 mol×2＝12 mol,故D正确.13．Harbermann等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan 菌种生成的硫化物作为微生物燃料电池的电解质,电池内部有质子通过,该系统不经任何维护可持续运行5年,该电池的负极反应式为S2－＋4H2O－8e－===SO错误!＋8H＋.有关该电池的下列说法中正确的是< >A．若有1.12 L氧气参与反应,则一定有0.2 mol电子发生转移B．质子由正极移向负极C．该电池的总反应式为S2－＋2O2===SO错误!D．正极的电极反应式为2O2＋8e－＋4H2O===8OH－解析：选C.未标明1.12 L氧气所处的压强和温度,不能确定氧气的物质的量,A项错误；质子由负极移向正极,B项错误；正极的电极反应式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O,D项错误.14．<2017·衡水高二调研>近年来AIST正在研制一种"高容量、低成本"锂铜空气燃料电池.该电池通过一种复杂的"铜腐蚀现象"产生电力,其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu ＋2Li＋＋2OH－,下列说法不正确的是< >A．放电时,Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时,负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－C．通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2OD．整个反应过程中,铜相当于催化剂解析：选B.根据放电时的反应判断锂电极是负极,铜电极是正极.在电池内部阳离子移向正极,即Li＋透过固体电解质向Cu极移动,故A正确.负极发生失电子的氧化反应,故B错误.据图示和题干信息可知,通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时,正极生成铜,整个反应过程中,铜相当于催化剂,故C、D正确.15．锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池.该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2.回答下列问题：<1>外电路的电流方向是由____极流向____极.<填字母><2>电池正极反应式为____________________________________.<3>是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____<填"是"或"否">,原因是____________________________________.解析：<1>Li失去电子为负极,MnO2为正极,电流从正极流向负极,即b流向a.<2>正极反应为MnO2得电子结合Li＋,生成LiMnO2.<3>Li与水反应,故不可用水代替混合有机溶剂.答案：<1>b a <2>MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2<3>否电极Li是活泼金属,能与水反应16．科研、生产中常涉与钠、硫与其化合物.<1>图A为钠硫高能电池的结构示意图.该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应为2Na＋x S===Na2S x,正极的电极反应式为____________________________________.M<由Na2O和Al2O3制得>的两个作用是__________________________________.与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_____倍.<2>熔融状态下,钠的单质和FeCl2能组成可充电电池<装置示意图如图B>,反应原理为2Na＋FeCl2错误!Fe＋2NaCl.放电时,电池的正极反应式为_______；充电时,_____<写物质名称>电极接电源的负极,该电池的电解质为_________.答案：<1>x S＋2e－===S错误!导电<或作电解质>和隔离钠与硫 4.5<2>Fe2＋＋2e－===Fe 钠βAl2O3固体。

人教版化学选修4第四章第二节化学电源学案

选修四第四章第2节化学电源学案【核心素养发展目标】1、证据推理与模型认知，通过对常见化学电池的分析，建立对原电池过程系统认知的思维模型，提高对原电池本质的认识。

2、科学探究与创新意识，增强科技意识，不断研发新型电池，大胆想象，学会创新3、科学态度与社会责任，满足人类社会发展的需求，积极回收利用废旧电池，减少其对环境的污染。

【教学重点】化学电池的模型认知及工作原理【教学难点】化学电源的电极反应式的书写【温故知新】1、锌铜原电池原理：负极材料，正极材料，电解质溶液。

负极反应式：正极反应式：工作原理：外电路电子由极流向极，溶液中阴离子向极移动，阳离子向极移动。

2、原电池构成条件：【课前预习】1、电池的优点;2、判断电池优劣的指标：。

3、电池的分类。

【课堂学习】活动一认识一次电池碱性锌锰干电池：电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH) +Zn(OH)2负极材料正极材料电解质溶液负极反应式正极反应式锌银电池(纽扣电池）：电池总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2 +2Ag负极材料正极材料电解质溶液负极反应式正极反应式海水电池：负极反应式正极反应式电池总反应锂电池：负极材料负极反应式活动二认识二次电池铅蓄电池：2PbSO4(s)+2H2O(l)电池总反应;Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)负极材料正极材料电解质溶液负极反应式正极反应式活动三认识燃料电池中性电解液(NaCl)燃料电池电极反应负极：正极：总反应：思考和交流：酸性电解液(H2SO4)燃料电池电极反应负极：正极：总反应：碱性电解液(NaOH)燃料电池电级反应负极：正极：总反应：【课后小课题】课后小课题：展示前沿电池研究。

以小组为单位，选择一种新型电池搜集资料做出PPT 展示，内容包括但不限于：电池的组成、工作原理、优缺点、使用范围、环保理念、发展历程、难点突破【课堂练习】1．锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。

4.2《化学电源》导学案(含解析)人教版高中化学选修4

第四章《电化学基础》导学案第二节化学电源（共一课时）【学习目标】1.通过实例分析、讨论交流知道化学电源可以根据其性能、使用情况、原料特点等进行多种分类。

2.通过对生活中几种常见化学电源的学习和理解，熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理，能正确判断电池的正、负极，书写一个电极反应式和总反应式。

3.通过对有关化学电源的学习，联系生产生活实际，了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害及影响，设想其处理方法，培养环境保护意识。

【学习重点】二次电池和燃料电池的工作原理。

【学习难点】电极反应式的书写及判断【自主学习】旧知回顾：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？【温馨提示】一次电池是不可充电电池，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.比较下表几种电池的特点，完成相关内容。

新知预习：1.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。

【温馨提示】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。

2.二次电池的充放电规律是①充电时负极应与电源的负极相连以获得电子，可简记为负接负后作阴极，正接正后作阳极。

②工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电极周围的溶液，充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。

3.燃料电池常用的电解质有①酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④熔融碳酸盐，如K2CO3 ；⑤质子交换膜等。

【同步学习】情景导入：自第二次世界大战以来，为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要，先后研制成的多种电池。