第四章第二节__化学电源学案
人教版选修四第四章第二节化学电源学案

第四章第二节化学电源【学习目标】1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池.2、应用原电池原理,进一步学习常见认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池;3、学习化学电池的构成,电极反应式及总反应式的书写【学习重点】化学电源的结构及电极反应的书写【学习难点】电极反应式的书学【自主学习】阅读书本,回答以下问题:1、什么是一次电池?2、什么是二次电池?3.日常生活中电池有那些应用?一、化学电池的种类化学电源是将化学能转化为电能的装置,它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
1. 一次电池(又称干电池)如:普通锌锰电池、碱性锌锰电池等。
(1)普通锌锰电池负极材料是:正极材料是:电解质是负极:正极:总反应:(2)碱性锌锰干电池负极材料是:正极材料是:电解质是改进后碱性锌锰电池的优点:负极:正极:总反应:2.二次电池(充电电池)w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)铅蓄电池负极材料是:正极材料是:电解质是优点:缺点:负极:正极:总反应:(2)镉镍电池负极材料是:正极材料是:电解质是优点:缺点:负极:正极:总反应:(3)锂电池锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)\负极材料是:;正极材料是:电解质是负极:正极:总反应:(4)锌银电池负极材料是:正极材料是:电解质是负极:正极:总反应:(5)海水电池1991年,我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型电池,用作海水标志灯已研制成功。
该电池以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
负极材料是铝,正极材料可以用石墨。
电极反应式为:负极反应:Al-3 e-=Al3+,正极反应:2H2O+O2+4 e-=4OH-。
总反应:(6).溴—锌蓄电池国外新近研制的的基本构造是用碳棒作两极,溴化锌溶液作电解液。
电极反应式为:负极反应:正极反应:电池总反应式为:Zn+Br2=ZnBr23. 氢-氧燃料电池负极通入正极通入①酸性介质时,电极反应:负极:正极:总反应:②中性介质时,电极反应:负极:正极:总反应:③碱性介质时,电极反应:负极:正极:总反应:除H2外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体,均可作燃料电池的燃料;除纯氧气外,空气中的氧气也可作氧化剂。
选修四第四章第二节化学电源学案001

选修四第四章——电化学基础第二节 化学电源(第一课时)制作:田宇 审核:高二化学组【自主学习】化学电源是将 能转化为 能的装置,它包括 、 和 几大类。
1、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。
碱性锌锰电池 锌银电池 电池结构负极: ;正极: 电解质溶液: 溶液 负极: ;正极: 电解质溶液: 溶液 电极反应] 负极来 正极总反应式2、二次电池(又称充电电池或蓄电池),以铅蓄电池为例,填写下表放电过程 *充电过程 结构 负极发生 反应;正极发生 反应;电解液为 *阴极发生 反应 *阳极发生 反应电极反应负极:*阴极:PbSO 4+2e -=Pb+SO 42- 正极:*阳极: 总反应: *总反应: 充电反应和放电反应的关系:【学习目标】了解常见化学电源的分类、特点以及在生产生活中的应用。
掌握化学电源的工作原理和常见化学电源电极反应式的书写。
【重点难点】掌握化学电源的工作原理和常见化学电源电极反应式的书写。
【思考交流】1、判断一种电池的优劣标准是什么?*2、铅蓄电池充电时,如何与外电源相接?【随堂测试】1、写出下列原电池的电极反应式及总反应方程式。
原电池电极反应及总反应离子方程式负极:正极:总反应:负极:正极:总反应:负极:正极:总反应:2、锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质溶液是KOH溶液,关于该电池,下列叙述正确的是()A. 电流由锌经导线流向Ag2OB.随着电极反应不断进行,电解质溶液的酸碱性不变C.Zn是正极,发生氧化反应,Ag2O是负极,发生还原反应D.Zn是负极,发生氧化反应,Ag2O是正极,发生还原反应3、与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中做正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为(提示:有氢氧化铁生成)。
人教版高二化学选修4第四章 第二节《化学电源》学案

选修4第四章第二节《化学电源》班级:姓名:学号:学习目标:1、掌握电极反应和电池反应方程式的书写。
2、理解新型化学电源的有关知识。
学习重点:各类电池的工作原理,各类电池电极反应。
学习难点:各类电池的工作原理,各类电池电极反应。
学习过程:复习﹒交流原电池的正负极的判断方法:微观判断(根据电子流动方向):电子流的极——负极电子流的极——正极宏观判断:①根据电极材料:较活泼的电极材料是极较不活泼的电极材料是极②根据原电池电极:发生氧化反应的极是极发生还原反应的极是极③根据电极增重还是减重质量:工作后质量增加的电极是极工作后质量减少的电极是极④根据电极有气泡冒出:工作后,有气泡冒出的电极为是极新知﹒巩固﹒展示【讨论】目前化学电池主要分哪几大类?普通干电池一次电池碱性锌锰电池锌银纽扣电池化学电池铅蓄电池二次电池锌银蓄电池锂离子电池燃料电池氢氧燃料电池任务一、化学电池一、一次电池:锌锰电池(碱性锌锰电池)、锌银电池、锂电池1、碱性锌锰干电池:总反应式:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
负极反应:;正极反应:;2、锌银电池:总反应式:Zn +Ag 2O +H 2O===Zn(OH)2+2Ag 。
负极反应: ;正极反应: ;优缺点简析:缺点:多数只能一次使用,不能充电;价格较贵优点:比能量和储存时间有所提高,适用于大电流和连续放电二、二次电池:铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池……铅蓄电池:H 2SO 4作电解质总反应式:Pb +PbO 2+2H 2SO 4 2PbSO 4(s)+2H 2O工作原理: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(1)放电过程:负极:正极:(2)充电过程:铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程阴极:PbSO 4 (s) +2e - =Pb (s) + SO 42- (aq)阳极:PbSO 4 (s)+2H 2O (l )—2e - = PbO 2(s) + 4H +(aq) + SO 42-(aq)优缺点简析:缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉三、燃料电池:缺点:体积较大、附属设备较多优点:能量转换率高、清洁、对环境友好燃料电池是利用“燃料的燃烧”设计而成的电池,所以总反应是:燃料的燃烧。
第四章 第二节 化学电源 (第二课时) 教案-2020-2021学年人教版高中化学选修四

2.分类:②二次电池:又称充电电池。
如蓄电池
③燃料电池
①能量转换效率高,供能稳定可靠。
3.优点: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。
【投影】电池及其用途图。
面对许多原电池,我们怎样判断其优劣或适合某种需要?
①比能量:[符号(A·h/kg),(A·h/L)]
【板书】4.电池优劣的判断标准:②比功率:[符号是W/kg,W/L)]
③比时间:电池的储存时间的长短
【过渡】展示出几种一次电池:普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等,下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反应。
六,【板书设计】
【板书】化学电池
【板书】一、二次电池
课堂
小结
任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。
氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线(导体)传递才能实现,这样才能形成电流,将化学能转变为电能。
化学电池
的反应本质是——氧化还原反应
【布置作业】课后习题
备课组长:
教学
反思
亮点:
不足及改进措施:
教务处(教学部):。
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。
第四章第二节化学电源导学案

第四章第二节化学电源学习目标:1、知道生活中电池的分类2、掌握一次电池和二次电池的反应原理,会书写电极反应式3、了解化学电源在生产生活中的实际应用,体会化学在改善人类生活的重大意义。
学习重难点:化学电源的结构及电极反应的书写学习过程:一、化学电源的分类阅读课本75页第一段,回答以下问题1.一次电池:也叫做。
2.二次电池:也叫做。
3.燃料电池:利用和间的氧化还原反应将能转化为能的化学电源。
二、常见的化学电源1、一次电池—碱性锌锰电池负极:材料,反应式:正极:材料,反应式:总反应化学反应方程式:当堂巩固课本P75资料卡片,试着写出锌银电池的正、负极反应及总反应式负极:材料,反应式:正极:材料,反应式:总反应化学反应方程式:2、二次电池—铅蓄电池放电时负极反应式:正极反应式:总反应化学反应方程式:充电时阴极反应式:阳极反应式:总反应化学反应方程式:当堂巩固铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池反应为:PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O .试回答:(1)铅蓄电池正极的电极材料是.(2)工作时该铅蓄电池负极的电极反应是(3)铅蓄电池工作时,电解质溶液的pH (填“减小”“增大”或“不)(4)每消耗1molPbO2则转移电子课堂小结:同学们,通过本节课的学习你学到了什么?课后反思:能力提升2.人造卫星用到的一种高能电池——锌银电池,其电极反应为: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3.锂电池是新一代高能电池,目前已研发出多种锂电池。
某种锂电池的总反应式为:Li+MnO2= LiMnO2。
下列说法中正确的是()A.Li是正极,MnO2是负极B.放电时负极的反应:Li-e-﹦Li+C.放电时正极的反应:MnO2-+e-﹦MnO2D.电池放电时,产生高锰酸根离子5. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O在此电池放电时,负极上发生反应的物质是A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn。
人教版高二化学选修四第四章第2节《化学电源》教案设计

化学选修4(人教版)第四章电化学基础第二节化学电源(一课时)教课目的知识与技术:1、认识电池的一般分类,2、认识常有的化学电源的种类及其原理,知道它们在生产生活和国防中的应用3、掌握几种典型化学电池的电极反响过程与方法:指引学生自主学习,认识有关化学电源和新式化学电池的有关知识感情态度与价值观:感悟研制新式电池的重要性以及化学电源可能会惹起的环境问题,的能源观教课要点:掌握几种典型电池的用途和特色.教课难点:掌握几种典型化学电池的电极反响。
教课方法:剖析、商讨、多媒体协助教课过程:[板书]:第二节化学电源初步形成较为客观、正确[指导阅读]:阅读教材74页,思虑以下问题1、当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色?2、化学电池与其余能源对比有哪些长处?3、判断电池的好坏标准主假如什么?[板书]:化学电池1、观点:是将化学能转变成电能的装置①、一次电池又称不行充电电池——如:干电池2、分类:②、二次电池又称充电电池——蓄电池③、燃料电池①、能量变换效率高,供能稳固靠谱3、长处:②、能够制成各样形状和大小、不一样电压的电池,使用方便③、易保护,可在各样环境下工作。
[投影]:图4-2电池及其用途。
面对很多原电池,我们如何判断其好坏或合适某种需要?①、比能量:[符号(A·h/kg),(A·h/L)][板书]:4、电池好坏的判断标准:②、比功率:[符号是W/kg,W/L)]③、比时间:电池的储藏时间的长短[过渡]:展现出几种一次电池:一般锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等,下边介绍常有化学电池的工作原理和化学电池的电极反响。
[板书]:一、一次电池1、碱性锌锰干电池:负极(锌筒):Zn+2OH-—2e—=Zn(OH)2;--正极(石墨):正极:2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH电池的总反响式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 [解说剖析]:比一般锌锰干电池好,比能量和储藏时间有所提升,使用于大电流和连续放电,是民用电池更新换代产品。
选修4第四章第二节化学电源导学案

选修4第四章第二节化学电源导学案【学习目标】1. 了解常见的化学电源的种类及其工作原理。
2.知道它们在生产、生活和国防中的实际应用。
3. 培养学生的废物回收利用,减少环境污染,节约资源的环保意识。
【学习重点】常见的化学电源的种类及其工作原理【学习难点】常见化学电源的工作原理【使用说明与学法指导】1.用8分钟认真阅读选修4课本74-78页,能了解原电池的工作原理及构成条件。
用7分钟完成预习案部分,找出学习过程中的疑问写在我的疑问栏。
提前做好课堂讨论准备。
2.独立思考,限时15分钟,A、B层同学规范完成探究案所有内容,C层同学规范完成探究案课题除尝试体验外所有内容,用红色笔做好疑难标记,准备课堂讨论。
预习案【预习指导一】阅读教材74页,思考并回答下列问题。
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?【预习指导二】阅读教材75-78页,思考并完成下列问题。
<化学电池的类型及电极反应>*它包括一次电池、二次电池和燃料电池三大类的工作原理。
【预习自测】1、废电池污染引起人们的广泛重视,废电池中对环境形成污染的主要物质是()A.锌 B.汞 C.石墨 D.二氧化锰【我的疑问】充电探 究 案【快速完成】1、 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)碱性锌锰电池,电解质是KOH ,其电极反应:负极(Zn ): 正极(MnO 2): 总反应: (2)锌银电池的负极是Zn ,正极是Ag 2O ,电解质是KOH ,其电极总反应如下: Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag则:负极( ):正极( ):2、 二次电池(又称充电电池或蓄电池) Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l)①其放电电极反应:负极( ): 正极( ): ②其充电反应是上述反应的逆过程,则电极反应:(电化学上规定:发生氧化反应的电极为阳极,发生还原反应的电极为阴极) 阴极: 阳极: 3、 燃料电池燃料电池是一种持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。
化学电源教学设计高二化学人教版选修4

第四章第二节化学电源一.教材分析通过以前章节的学习,学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识,为本节的学习做好了充分的理论知识准备。
化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性,和广阔的应用范围的技术产品。
本节的教学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日常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。
现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。
教材选取具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(铅蓄电池)、和在未来有着美好应用前景燃料电池。
简介了电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围。
同时向学生渗透绿色环保的意识。
二.学情分析在必修二中学生已学习了氧化还原反应的初步知识,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,简单得电极反应等,所以在此基础上,进一步学习化学电源的知识。
学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论,具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。
三.教学大纲及考试说明1.进一步了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理,知道他们在生产生活和国防中的实际应用四.教学目标1.知识与技能知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池认识一次电池二次电池燃料电池等积累化学电池,知道评价电池优劣的标准会书写常用的化学电池的电极反应式和电池反应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。
掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。
3.情感态度与价值观感悟研制新型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五.教学重难点重点:常见化学电源的化学原理难点:常见化学电源的电极反应六.课时安排 1课时七.教学方法:本科可采取讲授与讨论相结合的模式和分类比较的方法进行教学。
第二节《化学电源》教案(新人教选修4)

第四章 电化学基础第二节 化学电源一、教学目标知识目标:了解化学电源的分类,常用电池的构成工作原理,加深对原电池原理的认识。
增强学生的环境保护意识和可持续发展意识。
能力目标:培养学生运用对比法和理论联系实际的能力及收集整理、分析资料的能力情感目标:培养合作精神,善于观察、勤于思考的科学态度。
增强联系实际学习化学并将化学知识应用与生活的意识。
二、教学重点、难点重点:一次电池、二次电池和燃料电池的反应式的书写、性能及其应用难点:化学电池的反应原理三、教材分析化学电源是原电池原理的应用,是理论与实际相结合的环节,通过对化学电源的学习可以加深学生对原电池原理的认识。
但是化学电源的教学要求比较低,它的教学可以与研究性学习结合。
课前布置四个课题:干电池(解剖碱性锌猛电池)、蓄电池、燃料电池、电池与环境保护,让学生以四人小组为单位分别认领课题,利用课外时间进行探究,然后在课上组织学生进行交流、讨论。
四、课时安排 一课时五、教学过程[复习] 请同学以铜—锌原电池为例,叙述原电池组成和工作原理第二节 化学电源锌—锰干电池、铅蓄电池、镍—铬可充电电池、银—锌钮扣电池的标本或模型化学电池是将化学能变成电能的装置电池分类: 一次电池、二次电池、燃料电池一、一次电池[给出电池反应Zn+2MnO 2+2H 2O 2MnO(OH) +Zn(OH)2学生找出电池的正、负极(电池的正、负极反应方程式看教材,不要求)银锌电池的电极分别是Ag 2O 和Zn ,电解质是KOH ,发生氧化还原反应后生成Ag 和ZnO ,请写出该电池的电极反应式和电池反应方程式。
锂具有密度小,还原性强的特性。
以及锂电池重量轻、电能高、寿命长、用途广的特点。
二、二次电池—铅蓄电池铅锑合金的格板,格板上填充的正极、负极材料,两极之间注入硫酸的质量分数(30%)和密度等内容。
总反应 Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)+2H 2O(l)找出放电时(原电池)的正负极材料与电极反应方程式及反应类型,计算当转移0.5N A 个放电 充电电子时,蓄电池消耗硫酸的物质的量。
高中化学 第四章 电化学基础 第二节 化学电源教学案 新人教版选修4

第二节 化学电源[课标要求]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。
1.碱性锌锰电池的负极是Zn ,正极是MnO 2,电解质溶液是KOH 。
2.铅蓄电池是最常见的二次电池,正极是PbO 2,负极是Pb ,电解质溶液是H 2SO 4溶液。
3.氢氧燃料电池两类型: (1)酸性电解质时:负极反应式:2H 2-4e -===4H +; 正极反应式:O 2+4H ++4e -===2H 2O 。
(2)碱性电解质时:负极反应式:2H 2+4OH --4e -===4H 2O ; 正极反应式:2H 2O +O 2+4e -===4OH -。
化学电池化学电池是将化学能变成电能的装置。
1.化学电池的分类化学电池⎩⎪⎨⎪⎧一次电池普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池铅蓄电池燃料电池氢氧燃料电池2.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位是(W·h)·kg -1或(W·h)·L -1。
(2)比功率:单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位是W·kg -1或W·L -1。
(3)电池可储存时间的长短。
3.化学电池回收利用废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质,应回收利用,既减少污染,又节约资源。
1.下列说法中,不正确的是( )A.化学电池是将化学能转变成电能的装置B.化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C.化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小,使用方便,易于维护D.废旧电池可以随意丢弃解析:选D 废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康危害很大,所以废旧电池应回收处理。
2.废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。
高中化学 第四章 第二节 化学电源学案 新人教版选修4

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。
【学习过程】1.化学电池:(1)定义:化学电池是将化学能变成电能的装置。
(2)分类: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)。
种类特点(分类依据) 实例一次电池放完电以后不能再使用普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池充电、放电可循环进行铅蓄电池、镍氢电池燃料电池可通过不断充入燃料、氧化剂,连续使用氢氧燃料电池、CH4燃料电池不同容量和电压的电池和电池组,使用方便;易维护,可在各种环境下工作。
2.常见的化学电池(1)一次电池:①碱性锌锰电池是一种常用的一次电池,其负极是Zn,正极是MnO2,电解质溶液是KOH 溶液。
负极反应式:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,正极反应式:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-,总反应式:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
②锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。
试根据总反应式Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag判断:负极是Zn,其依据是在总反应式中锌元素化合价升高,失去电子,锌为负极。
正极反应式是Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,反应类型是还原反应。
(2)二次电池:铅蓄电池是常见的二次电池,其负极是Pb,正极是PbO2,电解质溶液是硫酸溶液。
放电过程中,电解质溶液的pH变化是变大,理由是H2SO4不断被消耗,使c(H+)减小,pH增大。
总反应方程式Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l) 放电电极反应式负极:Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-===PbSO4(s)正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO2-4(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l) 充电电极反应式阴极:PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO2-4(aq)PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO2-4(aq)①氢氧燃料电池用Pt作电极,不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2),分别在两极发生氧化反应和还原反应,电池总反应式是2H2+O2===2H2O。
人教版化学选修四第四章第二节化学电源教案

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、二次电池电极反应的(3)书写理解燃料电池的反应原理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。
掌握三类电池的基本构造、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较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。
在探究三种电池的基础上,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应原理、性能及其应用教学难点化学电池的反应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?投影]板书]第二节化学电源问]什么是化学电池?回答]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,这类电池可多次重复使用。
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。
(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。
(3)易维护,可在各种环境下工作。
投影]图4-2电池及其用途问]面对许多原电池,我们怎样判断其优劣或适合某种需要?讲]看单位质量或单位体积所输出电能的多少,或输出功率大小以及电池储存时间长短。
除特殊情况外,质量轻、体积小而输出电能多,功率大储存时间长的电池,更适合电池使用者。
教学设计4:4.2化学电源

充电电池特点:比能量高、电压高、储存时间长、工作 ,温度宽等优点. (2)碱性锌-锰干电池[思考]该电池的正负极材料和电解质. 总反应:Zn +2MnO 2 +2H 2O = 2MnOOH +Zn(OH)2负极: 正极: 2、二次电池:(铅蓄电池 、充电电池)正极材料上涂有棕褐色的PbO 2,负极材料是海绵状的金属铅,两极浸在H 2SO 4溶液中。
Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应:负极( ): 正极( ): ②其充电反应是上述反应的逆过程,则电极反应:(电解池:发生氧化反应的电极为阳极,发生还原反应的电极为阴极) 阴极: 阳极: 优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境3、燃料电池:燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池 (1)氢氧燃料电池小结:书写电极反应式的注意点:1.将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总反应,总反应减去一极反应即得到另一极反应;2.负极失电子所得氧化产物和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CO 2形式存在,在碱性溶液中以CO 32-形式存在);3.溶液中不存在O 2-:在酸性溶液中它与H +结合成H 2O 、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH -。
(2)固体燃料电池(3)甲烷燃料电池电极为金属铂,电解质为KOH,在两极分别通入甲烷和氧气。
电极反应:负极:正极:总反应式: CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O【思考】若为酸性电解质呢?【周测】一、选择题1. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的放电过程可以表示为Ag2O+ Zn+H2O = 2Ag+Zn(OH)2.电池放电时,负极发生反应的物质是A. AgB. ZnC. Ag2OD. Zn(OH)22. 用于人造地球卫星的一种高能电池――银锌蓄电池,其电极反应式为:Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-。
高中化学 第四章 第二节 化学电源(第2课时)学案新人教版选修4

第二节化学电源(第2课时)
一、学习目标:
1.学会燃料电池的原理。
2.知道燃料电池的应用及发展前景。
二、课时安排:共2课时
三、课前自主学习内容:
(三)燃料电池
燃料电池是一种持续地将与反应的能直接转换成的一种原电池,所以燃料电池也是化学电源。
一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本身不包括活性物质,只是一个催化转化元件。
如:氢氧燃料电池
性介质时,电极反应式为:
②酸性介质时,电极反应式为:
燃料电池的优点:______________________________________________________除H2外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体,均可作燃料电池的燃料;除纯氧气外,空气中的氧气也可作氧化剂。
练习:新型燃料电池,甲烷、氧气,用Pt做电极,写出下列电极反应式 KOH电解质溶液
② H2SO4电解质溶液
四、课堂合作探究目标
1、氢氧燃料电池的书写
2、甲烷燃料电池的书写。
人教版化学选修4第四章第二节化学电源教案

第二节化学电源教案蒲江县寿安中学田红兵一、教材分析必修二和选修四原电池的原理等理论知识,为本节的学习做好了充分的理论知识准备。
化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性和广阔的应用范围的技术产品。
本节的教学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日常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。
现代科技的发展带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。
选修四教材选取具有代表性的三大类电池,生活中最常用的一次电池(碱性锌锰电池)、二次电池(铅蓄电池)、和在未来有着美好应用前景的氢氧燃料电池。
简介了电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围,同时向学生渗透了绿色环保的意识。
二、教学目标1、知识与技能(1)通过常见化学电源的分析,知道干电池、铅蓄电池,燃料电池等发展中的化学电源特点。
(2)通过日常生活中常用的化学电源的了解,能从电极反应的角度认识常见电源的原理。
2、过程与方法(1)通过了解电池的化学组成而增强环保意识。
(2)在化学电源的使用中学会发现问题、思考解决问题的方法。
3、情感态度价值观(1)通过原电池发展史,培养学生实事求是、勇于创新的科学态度。
(2)体验科学探究的艰辛与愉悦,了解研制新型电源的重要性。
核心素养发展目标1、宏观辨识与微观探析:会分析物质变化中的能量变化与物质微观结构的关系。
2、证据推理与模型认知:建立对原电池过程系统认识的思维模型,提高对原电池本质的认识。
3、科学精神与社会责任:增强科技意识,不断研发新型电池,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。
三、教学重点一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理。
四、教学难点化学电源的结构及电极反应的书写。
五、教学方法理论讲解法、分析归纳法、理论联系实际。
六、教学过程放电充电 板 书 设 计第二节 化学电源一、电池的分类 二、一次电池1、a 、普通锌锰电池负极:Zn 正极:MnO2 电解质:糊状NH 4Cl b 、碱性锌锰电池负极:Zn 正极:2MnO 2电解质:KOH 溶液 2、二次电池:铅蓄电池负极:Pb 正极:PbO 2 电解质:H 2SO 4溶液a 、放电过程负极:Pb(s) + SO 42- (aq) -2e -= PbSO 4 (s) (氧化反应)正极:PbO 2(s) + 4H +(aq) + SO 42- (aq) + 2e -= PbSO 4 (s)+ 2H 2O(l) (还原反应) 放电过程总反应:Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq)=2PbSO 4(s)+2H 2O(l)b 、充电过程阴极:PbSO 4(s)+ 2e - = Pb(s)+ SO 42-(aq) (还原反应) 阳极:PbSO 4(s) + 2H 2O(l) – 2e - = PbO 2(s) + 4H + (aq)+ SO 42-(aq) (氧化反应) 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)3、燃料电池正负极材料:铂电极或石墨等惰性电极正极室:通氧气(氧化剂),负极室:通氢气(燃料), 酸性介质电极反应:(H 2SO 4(aq))负极:2H 2 – 4e - = 4H + 正极:O 2 + 4H + + 4e - = 2H 2O 总反应:2H 2 + O 2 = 2H 2O碱性介质的电极反应:(KOH(aq))负极:2H 2+4OH -– 4e - = 4H 2O 正极:O 2 + 2H 2O + 4e -= 4OH - 总反应:2H 2 + O 2 = 2H 2O七、教学反思:。
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。
人教版 选修四第四章第二节 化学电源-教案

化学电源【学习目标】1、了解常见电池的分类及优点;2、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
【要点梳理】要点一、化学电池1、定义化学电池是将化学能转变成电能的装置。
2、分类3、化学电池的优点①化学电池的能量转换效率较高,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、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)/k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电池的可储存时间的长短。
电池负极反应正极反应总反应式一次电池普通干电池(Zn、MnO2、NH4Cl、C)Zn-2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+2NH4++Zn=2NH3+Mn2O3+H2O+Zn2+碱性锌锰电池(Zn、KOH、MnO2)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2锌银电池(Zn、KOH、Ag2O)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 二次电池铅蓄电池(Pb、H2SO4、PbO2)Pb+SO42--2e-=PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4垐垎?噲垐?放电充电2PbSO4+2H2O氢镍电池[H2、OH-、NiO(OH)]H2+2OH--2e-=2H2O2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-2NiO(OH)+H2垐垎?噲垐?放电充电2Ni(OH)2燃料电池氢氧燃料电池(H2、H+、O2)2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2+O2=2H2O氢氧燃料电池(H2、Na2SO4、O2)2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+O2=2H2O 氢氧燃料电池2H2+4OH--4e-O2+2H2O+4e-2H2+O2=2H2O要点三、各种化学电池的特点要点四、化学电池电极反应式的书写1、根据装置书写电极反应式①先分析题目给定的图示装置,确定原电池正负极上的反应物质,并标出电子得失的数目。
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第二节化学电源课前预习学案学习过程一、一次电池1.碱性锌锰电池电极材料为Zn 和MnO2,电解质是KOH.总反应式:Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2如何书写复杂反应的电极反应式?负极:( )________________________________________________正极:( )_________________________________________________2.锌银电池银锌电池是一种高能电池,它质量轻、体积小,是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。
电极材料为Zn 和Ag2O,电解质是KOH.总反应式:Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag负极:( )________________________________________________正极:( )________________________________________________二、二次电池铅蓄电池可放电亦可充电,具有双重功能。
2H2O蓄电池放电和充电的总反应式:PbO2+Pb+2H2SO4负极:( )________________________________________________正极:( )_________________________________________________目前汽车上使用的电池,有很多是铅蓄电池。
由于它的电压稳定,使用方便、安全、可靠,又可以循环使用,因此广泛应用于国防、科研、交通、生产和生活中。
三.燃料电池1.氢氧燃料电池它是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。
它的电极材料一般为活化电极,碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂,如铂电极、活性炭电极等,具有很强的催化活性。
电池反应总式是_______________________________________________a.电解质是酸负极:________________________________________________正极:_________________________________________________b.电解质是碱负极: ________________________________________________正极: _________________________________________________c.电解质是固体熔融物负极: ________________________________________________正极: _________________________________________________2. 甲烷燃料电池另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。
电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O负极: ________________________________________________正极: _________________________________________________一、选择题1.如图装置能组成原电池的是( )2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的电池反应为Zn+Ag 2O+H 2O====2Ag+Zn(OH)2,则负极上发生反应的物质是( )A.AgB.Zn(OH)2C.Ag 2OD.Zn3.(2008江苏高考,5)镍镉(NiCd )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 2O 充电 放电Cd(OH)2+2Ni(OH)2 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+H 2OB.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4.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液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO 2(s)+H 2O(l)====Zn(OH)2(s)+Mn 2O 3(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为:2MnO 2(s)+H 2O(l)+2e -====Mn 2O 3(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0.2 mol 电子,锌的质量理论上减小6.5 g5.目前常用的镍(Ni )镉(Cd )电池,其电池总反应可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H 2O 充电 放电2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸。
以下说法中正确的是( )①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应③充电时化学能转变为电能④放电时化学能转变为电能A.①③B.②④C.①④D.②③6.用Pt 电极放置于KOH 溶液中,然后分别向两极通入CO 和O 2,即可产生电流,下列叙述中正确的是( )①通入CO 的电极为阴极②通入CO的电极反应式为:2CO+O2+4e-====2CO2③正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-====4OH-CO+2H2O⑤电池工作时溶液中的阳离子向原电④负极电极反应式为:CO+4OH--2e-==== 23池的负极移动⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动A.①④⑥B.③④⑥C.④⑤⑥D.①②③7.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为:4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3,下列说法不正确的是( )A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-====4OH-B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用8.国外新型研制的溴锌蓄电池的基本构造是用碳棒作两极,溴化锌溶液为电解质溶液。
现有四个电极反应:①Zn-2e-====Zn2+ ②Zn2++2e-====Zn ③Br2+2e-====2Br -④2Br--2e-====Br2那么充电和放电时发生还原反应的是( )A.③①B.④①C.②③D.②④9.如图所示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D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置10.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是…( )A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速度甲比乙慢11.燃料在电池中直接氧化而产生电能的装置叫燃料电池,它是一种高效低污染的新型电池。
燃料电池所用燃料可以是氢气,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。
肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水,利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出该电池反应的电极反应式和总反应式:__________________________________;并指出电解质溶液中,OH-离子向哪极移动:_________________________________________。
参考答案1解析:据构成原电池条件分析,B能形成原电池。
答案:B2解析:由电池反应知,Zn作负极被氧化。
答案:D3解析:由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知,Ni(OH)2作阳极,电解质溶液为KOH,所以电极反应式为:Ni(OH)2-e-+OH-====NiOOH+H2O;Cd(OH)2作阴极,Cd(OH)2+2e-====Cd+2OH-;充电的过程是将电能转化为化学能。
放电时,Cd作负极,Cd-2e-+2OH-====Cd(OH)2,Cd周围的c(OH-)下降,OH-向负极移动。
答案:A4解析:由电池的总反应式可知Zn作负极失去电子,MnO2在正极上得电子,故A、B正确;工作时电子由负极流出,通过外电路流向正极,C错;流过0.2 mol电子,有0.1 mol Zn溶解,减少6.5 g,D正确。
答案:C5解析:充电、放电时反应条件不同,故不是可逆反应,充电时电能转化为化学能,放电时化学能转化为电能。
答案:B6解析:CO燃料电池总反应为2CO+O2+4KOH====2K2CO3+2H2O,故③④正确。
在负极消耗OH-,故阴离子向负极移动,⑥正确。
答案:B7解析:由电池总反应知,Al为负极,Al-3e-====Al3+,铂网为正极:O2+4e-====+2H2O4OH-,电子由铝电极沿导线流向铂电极。
故A对。
电子由负极沿导线流向正极,电流方向恰好相反,故B错。
答案:B8解析:用惰性电极,故为电解质溶液中离子放电,得到电子被还原,故为②③。
选c9解析:氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2====2H2O,故通氢气的a电极为负极,通氧气电极为正极,电极反应为O2-4e-+2H2O====4OH-,A正确,B错误;电池产物为H2O,故为绿色电源,C正确;随时不断通入H2和O2,D正确。
答案:B10解析:本题考查原电池的构成条件及工作原理。
题目中可以应用的信息主要是①锌片、铜片两种活泼性不同的金属,②甲、乙两图。
解答该题时,首先根据原电池的构成条件判断甲、乙是否能形成原电池,然后再根据原电池的原理具体分析、判断,甲装置符合原电池条件,c可构成原电池,乙装置不能构成原电池。
甲中铜片有气泡,乙中无;由于都消耗H上标+,所以pH都增大,C正确。
答案:C11解析:肼燃料电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O,负极反应为:N2H4-4e-+4OH-====N2+4H2O,正极反应为:O2+4e-+2H2O====4OH-。
负极上消耗OH-,正极上产生OH-,故OH-向负极移动。
答案:负极:N2H4-4e-+4OH-====N2+4H2O正极:O2+4e-+2H2O====4OH-总反应式:N2H4+O2====N2+2H2OOH-离子向负极移动。