第二节化学电源

第二节化学电源

【学习目标】

1．掌握常见化学电源的种类及其工作原理。

2．小组合作探究新型电池的工作原理并能书写电极反应式和电池反应方程式。

【学习重、难点】

常见化学电源的工作原理

【自学探究】

阅读教材79-83 页，思考下列问题

①目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？产生电能

的基本原理是什么？

②化学电池与其他能源相比有哪些优点？

③判断电池的优劣标准主要是什么？

【知识小结】

化学电池

①概念：

②分类：

③优点：

④电池优劣的判断标准：

一．一次电池

碱性锌锰干电池的负极是_____，正极是_____，电解质是_____，

其电极反应式是：正极_________________________；

负极______________________________；

电池反应是____________________________________。

【练习一】

1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解质，电池总反应式为：

Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是（）

A．电池工作时，锌失去电子

B．电池正极的电极反应式：2MnO2(s)+H2O(l)+2e—→Mn2O3(s)+2OH—(aq)

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0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g 2．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没

有铅污染。其电池反应为：2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列

叙述正确的是 ( )

A．锌为正极，空气进入负极反应

B．负极反应为：Zn－2e－===Zn2＋

C．正极发生氧化反应

D．电解质肯定不是强酸

二．二次电池

铅蓄电池可放电亦可充电，在正极版上有一层棕褐色的________,负极板是海绵状的________ ，两极均浸入________溶液中。

(1) 放电时可看作是_______池，

负极反应式：_____________________________；

正极反应式：______________________________；

总反应式：。

(2) 放电进行到硫酸的浓度较低时需充电，充电时可以看作是电解池，电极反应式为：

阴极：PbSO4+2e- →Pb+SO42-；

阳极：PbSO4+2H2O－2e-→PbO2+SO42-+ 4H+

总反应式：。

(3) 电池总反应方程式：。

【练习二】

1．汽车启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2+ Pb+2H2SO4 =2PbSO4↓+2H2O，根据次反应判断下列叙述中正确的是 ( )

A．PbO2 是电池的负极

B．负极的电极反应式为：Pb+SO42- －2e-→PbSO4↓

C．PbO2 得电子，被氧化

D．电池放电时，溶液酸性增强

放电

2．锂电池反应原理如下：FePO4＋Li

LiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。

充电

下列有关该电池说法正确的是 ( ) A．可加入硫酸以提高电解质的导电性

B．放电时电池内部Li＋向负极移动

C．放电时，Li发生还原反应

D．放电时电池正极反应为：

三．燃料电池

氢氧燃料电池

（1）若以H2SO4溶液为电解质溶液

负极：；正极：

总反应方程式：

（2）若以KOH为电解质溶液

负极：；正极：

总反应方程式：

【规律】1．总反应式=___________________________________

2．常见燃料电池，燃料均是从负极通入，助燃物质从正极通入，电极作用：导电。

【练习三】

1．阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使水分蒸发，则下列叙述正确的是（）A．此电池能发出蓝色光焰B．H2为正极，O2为负极

C．工作时，电解质溶液的pH不断减小

D．电极反应式：负极2H2+4OH—→4H2O+4e—正极O2+2H2O+4e—→4OH—2．有一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2—。下列对该燃料电池说法正确的是（）

A．在熔融电解质中，O2—由负极移向正极

B．电池的总反应是：2C4H10+13O2 = 8CO2+10H2O

C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+2H2O+4e—→4OH—

D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+13O2+26e—→4CO2+5H2O

【课堂反馈】

1．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．氢氧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

2．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()

A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成

C．放电时OH－向正极移动D．总反应为：2Li ＋2H2O===2LiOH＋H2↑3．如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()

A．a电极是负极

B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源