《化学电源》学案3
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约3540字。
第二节 化学电源学案
内容解读
1.了解常见电池的组成和应用;了解研制新型化学电源的重要性;
2.了解新型燃料电池的组成和工作原理;
3.了解化学与人类生产、生活的密切关系;使学生认识原电池的重要作用,加深对原电池原理的理解。
【预习提纲】
一、化学电池概述
1.化学电源是将 ,它包括 (又称 )、 (又称 或 )、 等几大类。
2.化学电池的优点是
。
3.判断电池的优劣标准主要是
。
二、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)碱性锌锰电池,电解质是 ,其电极反应:
负极( ):
正极( ):
总反应:
(2)锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH,其电极总反应如下:
Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
则:负极:
正极:
三、 二次电池
如铅蓄电池:电解质为
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:PbSO4(s) +2e- =Pb (s) +SO42- (aq)
阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s) +4H+(aq)+SO42- (aq)
反应方程式如下式:
Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)
四、燃料电池
如:氢氧燃料电池。
正极室:通 (氧化剂) 负极室:通 (燃料) 电极:
①酸性介质时,电解质: 电极反应:
负极:
正极:
总反应:
②碱性介 质时,电解质: 电极反应:
负极:
正极:
总反应:
【典型例题】
【例1】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)+2 MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2+Mn2O3(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Zn-2e-+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0.2mol电子 ,锌的质量理论上减小6.5g
【例2】微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种纽扣式银锌电池,其电极分别为 和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为: Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O
Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应为: Ag2O+Zn=2Ag+ZnO.根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是( )
A.使用过程中,电池负极区溶液pH增大
B.使用过程中,电子由 电极经外电路流向Zn电极
C.Zn是负极, 是正极
D.Zn电极发生还原反应, 电极发生氧化反应
【例3】铅蓄电池放电时发生下列反应
负极:Pb+SO42-—2e-=PbSO4
正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O使用该电池电解CuSO4溶液,当有纯铜1.6g析出时,铅蓄电池内消耗硫酸物质的量为 ( )
A. 0.05mol B. 0.025mol C. 0.25mol D. 0.1mol
【例4】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
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