高中化学同步导学选修4化学反应原理课件：第二节 化学电源.ppt

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1、No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引第二节化学电源第二节化学电源 No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引2009年年3月，美国麻省理工学院科学家塞达尔及其同事研制月，美国麻省理工学院科学家塞达尔及其同事研制出一种革命性的手机电池，与充电

2、时间需要几个小时的普通电出一种革命性的手机电池，与充电时间需要几个小时的普通电池相比，这种电池只需池相比，这种电池只需10秒钟便可完成充电过程，新电池的充秒钟便可完成充电过程，新电池的充电速度是传统电池的电速度是传统电池的100倍，倍，23年内便可用在手机、笔记本电年内便可用在手机、笔记本电脑、数码摄像机和照相机上。此外，同样的技术也可大大缩短脑、数码摄像机和照相机上。此外，同样的技术也可大大缩短电动汽车的充电时间，能够与传统汽车的加油时间不相上下，电动汽车的充电时间，能够与传统汽车的加油时间不相上下，进而扫除绿色环保汽车面临的最大障碍之一。这项技术也可用进而扫除绿色环保汽车面临的最大障碍之一

3、。这项技术也可用于研制新一代体积更小、重量更轻的电池，让手机和笔记本电于研制新一代体积更小、重量更轻的电池，让手机和笔记本电池的个头只有一张信用卡大小。池的个头只有一张信用卡大小。那那么么，你你还还知知道道哪哪些些化化学学电电源源呢呢？它它们们的的工工作作原原理理是是什什么么呢？呢？No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引1.了解化学电源的优点及在各方面的应用。了解化学电源的优点及在各方面的应用。2.认识一次电池、二次电池和燃料电池的构造及工作原理。认识一次电池、二次电池和燃料电池的构造及

4、工作原理。3.了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引1定义定义将化学能变成电能的装置。将化学能变成电能的装置。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1

5、自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引3优点优点(1)化学电池的化学电池的较高，供能稳定可靠。较高，供能稳定可靠。(2)可可以以制制成成各各种种形形状状和和大大小小、不不同同容容量量和和电电压压的的电电池池及及电电池组。池组。(3)使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。能量转换效率能量转换效率No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引4判断电池优劣的

6、主要标准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比能量：即单位质量或单位体积所能 的的多多少少，单位是单位是(Wh)/kg或或(Wh)/L。(2)比功率：即单位质量或单位体积所能比功率：即单位质量或单位体积所能 的大小，单位是的大小，单位是W/kg或或W/L。(3)电池的电池的的长短。的长短。5化学电池回收利用化学电池回收利用废旧电池中含废旧电池中含和和 等等有有害害物物质质，应应回回收收利利用用，既减少污染，又节约能源。既减少污染，又节约能源。输出电能输出电能输出功率输出功率可储存时间可储存时间重金属重金属酸碱酸碱No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.

7、3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引1下列有关化学电池的说法中正确的是下列有关化学电池的说法中正确的是()A化学电池只能将化学能转化为电能化学电池只能将化学能转化为电能B燃料电池能将全部化学能转化为电能燃料电池能将全部化学能转化为电能C二二次次电电池池又又叫叫蓄蓄电电池池，它它放放电电后后可可再再充充电电使使活活性性物物获获得得再生再生D一次电池包括干电池和蓄电池一次电池包括干电池和蓄电池No.1

8、自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引解解析析：化化学学电电池池工工作作时时也也有有少少量量热热量量产产生生，故故化化学学能能也也部部分分转转化化为为热热能能，A错错误误；任任何何电电池池的的效效率率不不能能达达到到100%，燃燃料料电电池池的的能能量量转转化化率率为为80%左左右右，B错错误误；蓄蓄电电池池并并不不是是一一次次电电池，故池，故D错误。错误。答案：答案：CNo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基

9、础栏目导引栏目导引1一次电池一次电池(1)碱性锌锰电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池的构造碱性锌锰电池的构造No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引工作原理工作原理负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：特点特点比比能能量量和和可可储储存存时时间间比比普普通通锌锌锰锰电电池池均均有有提提高高，适适用用于于大大电流和连续放电。电流和连续放电。Zn2OH2e=Zn(OH)22MnO22H2O2e=2MnOOH2OHZn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2No.1 自主学案自主学案No.2

10、课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(2)银锌电池银锌电池纽扣式银锌电池的构造纽扣式银锌电池的构造No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引工作原理工作原理负极：负极：Zn2OH2e=Zn(OH)2。正极：正极：Ag2OH2O2e=2Ag2OH。总反应：总反应：。特点特点此此种种电电池池比比能能量量大大，电电压压稳稳定定，储储存存时时间间长长，适适应应小小电电流流连续放电。连续放电。ZnAg2OH2O=Zn(OH)22

11、AgNo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引2二次电池二次电池(1)铅蓄电池的构造铅蓄电池的构造No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(2)铅蓄电池的工作原理铅蓄电池的工作原理放电时放电时负极：负极：；正正 极极：PbO2(s)4H(aq)SO42(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)；总总 反反 应应：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(

12、l)。Pb(s)SO42(aq)2e=PbSO4(s)No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引充电时充电时铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。阴极：阴极：；阳阳极极：PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq)SO42(aq)；总总 反反 应应：2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)。PbSO4(s)2e=Pb(s)SO42(aq)No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3

13、知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引化学电源电极反应式的书写化学电源电极反应式的书写(1)根据装置书写电极反应式根据装置书写电极反应式先先分分析析题题目目给给定定的的图图示示装装置置，确确定定原原电电池池的的正正负负极极上上的的反应物质。反应物质。电极反应式的书写电极反应式的书写a负负极极：活活泼泼金金属属或或H2失失去去电电子子生生成成阳阳离离子子；若若电电解解质质溶溶液液中中的的阴阴离离子子与与生生

14、成成的的阳阳离离子子不不共共存存，则则该该阴阴离离子子应应写写入入负负极极反应式。如铅蓄电池，负极：反应式。如铅蓄电池，负极：PbSO422e=PbSO4。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引b正正极极：阳阳离离子子得得到到电电子子生生成成单单质质或或O2得得到到电电子子，若若反反应应物是物是O2，则有以下规律：，则有以下规律：电解质是碱性或中性：电解质是碱性或中性：O22H2O4e=4OH电解质是酸性：电解质是酸性：O24H4e=2H2O正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。

15、正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(2)给出总反应式，写电极反应式给出总反应式，写电极反应式如如果果题题目目给给定定的的是是总总反反应应式式，可可分分析析此此反反应应中中的的氧氧化化反反应应或或还还原原反反应应(即即分分析析有有关关元元素素的的化化合合价价变变化化情情况况)，再再选选择择一一个个简简单单变变化化情情况况去去写写电电极极反反应应式式，另另一一极极的的电电极极反反应应式式可可直直接接写写或或将将各各反反应应式式看看作作数数学学

16、中中的的代代数数式式，用用总总反反应应式式减减去去已已写写出出的的电电极极反反应应式式，即即得得结结果果。以以2H2O2=2H2O为为例例，当当电电解解质质溶溶液为液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下。溶液时的电极反应式的书写步骤如下。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引根根据据总总反反应应方方程程式式分分析析有有关关元元素素化化合合价价的的变变化化情情况况，确确定定2 mol H2失失掉掉4 mol电电子子，初初步步确确定定负负极极反反应应为为：2H24e=4H。根根据据电电解

17、解质质溶溶液液为为碱碱性性，与与H不不能能共共存存，反反应应生生成成水水，推出推出OH应写入负极反应式为：应写入负极反应式为：2H24OH4e=4H2O。用用总总反反应应式式2H2O2=2H2O减减去去负负极极反反应应式式得得正正极极反反应应式为：式为：2H2OO24e=4OH。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(3)可充电电池电极反应式的书写可充电电池电极反应式的书写在在书书写写可可充充电电电电池池电电极极反反应应式式时时，要要明明确确电电池池和和电电极极，放放电为原电池，充电为电

18、解池。电为原电池，充电为电解池。原原电电池池的的负负极极与与电电解解池池的的阳阳极极均均发发生生氧氧化化反反应应，对对应应元元素化合价升高。素化合价升高。原原电电池池的的正正极极与与电电解解池池的的阴阴极极均均发发生生还还原原反反应应，对对应应元元素化合价降低。素化合价降低。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引2判判断断下下列列有有关关电电池池的的说说法法是是否否正正确确，正正确确的的在在括括号号内内打打“”，错误的打，错误的打“”。(1)二次电池的性能一定比一次电池优良。二次电池的性

19、能一定比一次电池优良。()(2)二二次次电电池池放放电电后后可可以以再再充充电电使使活活性性物物质质获获得得再再生生，因因此此废弃的二次电池对环境不会造成污染。废弃的二次电池对环境不会造成污染。()(3)手手机机上上使使用用的的电电池池应应该该是是二二次次电电池池，而而录录音音机机上上只只能能用用一次电池。一次电池。()No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(4)普通锌锰电池以及蓄电池都是一次电池。普通锌锰电池以及蓄电池都是一次电池。()(5)锌锰电池的正极是锌。锌锰电池的正极是锌。()

20、(6)燃燃料料电电池池发发电电站站能能量量转转换换率率高高且且废废弃弃物物少少，噪噪音音小小，又又被称为被称为“绿色绿色”发电厂。发电厂。()(7)废电池已经没有利用价值，应该立即将其丢弃。废电池已经没有利用价值，应该立即将其丢弃。()答答案案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引1燃料电池的工作原理燃料电池的工作原理(1)连续地将连续地将和和的的化化学学能能直直接接转转换换成成电能。电能。(2)电极材料本身电极材料本身氧化还原反应。氧化还原反

21、应。(3)工工作作时时，燃燃料料和和氧氧化化剂剂连连续续地地由由外外部部供供给给，在在电电极极上上不不断地进行反应，生成物不断地被排除。断地进行反应，生成物不断地被排除。燃料燃料氧化剂氧化剂不发生不发生No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引2氢氧燃料电池氢氧燃料电池(1)构构造造：如如下下图图所所示示以以H2为为燃燃料料，O2为为氧氧化化剂剂，铂铂作作电电极极，使用酸性电解质。在负极室通入使用酸性电解质。在负极室通入 ，在在正正极极室室通通入入。氢气氢气氧气氧气No.1 自主学案自主学案

22、No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(2)工作原理工作原理负极：负极：；正极：正极：；总反应：总反应：。H22e=2HH2O2=H2ONo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引3燃料电池的优点燃料电池的优点(1)能量转化率高能量转化率高燃料电池的能量转化率超过燃料电池的能量转化率超过，远远高高于于普普通通燃燃烧烧过过程程(能量转换率仅能量转换率仅多多)。(2)污染小污染小如如氢氢氧氧燃燃料料电电池池产产物物为

23、为水水，不不污污染染环环境境。燃燃料料电电池池发发电电站站排放废弃物排放废弃物 ，运行时噪音，运行时噪音，称为，称为“”发电站。发电站。80%30%少少低低绿色绿色No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引常见的燃料电池常见的燃料电池(1)氢氧燃料电池氢氧燃料电池电池电池负极反应负极反应正极反应正极反应总反应式总反应式氢氧燃料电池氢氧燃料电池(H2|H|O2)2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池(H2|Na2SO4|O2)2H24e=4HO24e

24、2H2O=4OH2H2O2=2H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池(H2|OH|O2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2ONo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(2)烃类燃料电池烃类燃料电池CH4燃料电池燃料电池用用导导线线相相连连的的两两个个铂铂电电极极插插入入KOH溶溶液液中中，然然后后向向两两极极分分别通入别通入CH4和和O2，该电池的反应式为：，该电池的反应式为：负极：负极：CH410OH8e=CO327H2O正极：正极：2O24H2O8e=8OH总反

25、应式：总反应式：CH42O22OH=CO323H2ONo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(3)醇类燃料电池醇类燃料电池用用导导线线相相连连的的两两个个铂铂电电极极插插入入KOH溶溶液液中中，然然后后向向两两极极分分别通入别通入CH3OH(或乙醇或乙醇)和和O2，则发生了原电池反应。，则发生了原电池反应。甲醇电池的反应式为：甲醇电池的反应式为：

26、负极：负极：2CH3OH12e16OH=2CO3212H2O正极：正极：3O26H2O12e=12OH总反应式：总反应式：2CH3OH3O24OH=2CO326H2ONo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(4)熔融盐燃料电池熔融盐燃料电池熔熔融融盐盐燃燃料料电电池池具具有有较较高高的的发发电电效效率率，因因而而受受到到重重视视。可可用用Li2CO3和和Na2CO3的的熔熔融融盐盐混混合合物物作作电电解解质质，CO为为负负极极燃燃气气，空空气气与与CO2的的混混合合气气为为正正极极助助燃燃

27、气气，制制得得在在650 下下工工作作的的燃燃料料电池，该原电池的反应式为：电池，该原电池的反应式为：负极：负极：2CO2CO324e=4CO2正极：正极：O22CO24e=2CO32总反应式：总反应式：2COO2=2CO2No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引3用用两两根根铂铂丝丝作作电电极极插插入入KOH溶溶液液中中，再再分分别别向向两两极极通通入入甲甲烷烷气气体体和和氧氧气气，可可形形成成原原电电池池燃燃料料电电池池，该该电电池池放放电电时时发发生生的的反反应应为为CH42KOH2

28、O2=K2CO33H2O，下下列列说说法法错误的是错误的是()A通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极B放电时，通入放电时，通入O2一极附近溶液的一极附近溶液的pH升高升高C放电一段时间后，放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化的物质的量不发生变化D 通通 甲甲 烷烷 极极 的的 电电 极极 反反 应应 式式 是是：CH4 10OH 8e=CO327H2ONo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引解解析析：原原电电池池的的负负极极发发生生氧氧化化反反

29、应应，正正极极发发生生还还原原反反应应，由总反应式知，此燃料电池的电极反应式是：由总反应式知，此燃料电池的电极反应式是：正极：正极：2O24H2O8e=8OH负极：负极：CH410OH8e=CO327H2O由此可见由此可见A、B、D正确，正确，C错误。错误。答案：答案：C No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(2011广广州州高高二二质质检检

30、)日日常常所所用用干干电电池池其其电电极极分分别别为为碳碳棒棒(上上面面有有铜铜帽帽)和和锌锌皮皮，以以糊糊状状NH4Cl和和ZnCl2作作电电解解质质(其其中中加加入入MnO2吸吸收收H2)，电电极极反反应应可可简简化化为为Zn2e=Zn2，2NH42e=2NH3H2(NH3与与Zn2络络合合)。根根据据以以上上叙叙述述判判断断下下列列结论正确的是结论正确的是(双选双选)()No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引AZn为正极，碳为负极为正极，碳为负极BZn为负极，碳为正极为负极，碳为正

31、极C工作时电子由碳极，经外电路流向工作时电子由碳极，经外电路流向Zn极极D长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀用电器长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀用电器 思思路路指指引引：根根据据原原电电池池原原理理结结合合氧氧化化还还原原反反应应的的有有关关常常识可判断出原电池的电极及其反应式、电子得失情况及流向。识可判断出原电池的电极及其反应式、电子得失情况及流向。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引根根据据原原电电池池的的形形成成条条件件，相相对对活活泼泼(指指金金属属性性)的的一一极

32、极为为负负极极，相相对对不不活活泼泼的的一一极极为为正正极极，故故B项项正正确确；在在外外电电路路，电电子子从从负负极极流流向向正正极极，故故A、C两两项项不不正正确确；长长时时间间连连续续使使用用该该原原电电池池，由由于于锌锌皮皮慢慢慢慢溶溶解解而而破破损损，且且MnO2不不断断吸吸收收H2生生成成H2O，糊糊状状物越来越稀，故其很可能流出腐蚀用电器，物越来越稀，故其很可能流出腐蚀用电器，D项正确。项正确。答案：答案：BDNo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引常用的一次电池常用的一次电

33、池名称名称电极材料电极材料电解质电解质特点特点碱性锌碱性锌锰电池锰电池负极：负极：Zn正极：正极：MnO2KOH比普通锌锰电池性能好，比能比普通锌锰电池性能好，比能量和储存时间均有提高，可适量和储存时间均有提高，可适用于大电流和连续放电用于大电流和连续放电普通锌普通锌锰电池锰电池负极：负极：Zn正极：石墨正极：石墨NH4Cl、ZnCl2制作简单、价格便宜、存放时制作简单、价格便宜、存放时间短，放电后电压下降较快间短，放电后电压下降较快No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引名称名称电极材料

34、电极材料电解质电解质特点特点锌银锌银电池电池负极：负极：Zn正极：正极：Ag2OKOH使用过程中，电池负使用过程中，电池负极区溶液极区溶液pH减小。电减小。电池比能量大，电压稳池比能量大，电压稳定，储存时间长，适定，储存时间长，适宜小电流连续放电宜小电流连续放电锂电锂电池池负极：锂负极：锂正极：正极：MnO2、CuO、FeS2等等四氯化铝锂四氯化铝锂(LiAlCl4)溶液溶液在亚硫酰氯在亚硫酰氯(SOCl2)中组成中组成比能量高、电压高、比能量高、电压高、工作温度宽、储存时工作温度宽、储存时间长间长No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具

35、第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引1碱碱性性电电池池具具有有容容量量大大、放放电电电电流流大大的的特特点点，因因而而得得到到广广泛泛应应用用。锌锌锰锰碱碱性性电电池池以以氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液为为电电解解质质溶溶液液，电电池池总总反应式为：反应式为：Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)=Zn(OH)2(s)Mn2O3(s)下列说法错误的是下列说法错误的是()No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引A电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子B电电池池正正极极的的电电极

36、极反反应应式式为为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外电路中每通过外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小电子，锌的质量理论上减小6.5 gNo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引解析：解析：答案：答案：CNo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学

37、案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引A需要定期补充硫酸需要定期补充硫酸B工作时铅是负极，工作时铅是负极，PbO2是正极是正极C工作时负极上发生的反应是工作时负极上发生的反应是Pb2eSO42=PbSO4D工作时电解质的密度减小工作时电解质的密度减小No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引铅铅蓄蓄电电池池在在工工作作时时相相当当于于原原电电池池，发发生生氧氧化化反反应应的的物物质质是是负负极极，发发

38、生生还还原原反反应应的的物物质质是是正正极极，所所以以Pb是是负负极极，PbO2是是正正极极；在在工工作作时时，负负极极发发生生的的反反应应是是铅铅失失去去电电子子生生成成Pb2，Pb2与与溶溶液液中中的的SO42生生成成PbSO4沉沉淀淀，放放电电时时消消耗耗的的硫硫酸酸与与充充电电时时生生成成的的硫硫酸酸相相等等，在在电电池池制制备备时时，PbSO4的的量量是是一一定定的的，制制成成膏膏状状的的PbSO4干干燥燥后后再再安安装装，说说明明H2SO4不不用用补补充充；放放电电时时，H2SO4被被消消耗耗，溶溶液液中中的的H2SO4的的物物质质的的量量浓浓度度减减小小，所所以以溶溶液液的密度也

39、随之减小。的密度也随之减小。答案：答案：ANo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引铅蓄电池工作原理铅蓄电池工作原理铅铅蓄蓄电电池池可可放放电电亦亦可可充充电电，具具有有双双重重功功能能。它它是是用用橡橡胶胶或或透透明明塑塑料料制制成成长长方方形形外外壳壳，正正极极板板上上有有一一层层棕棕褐褐色色PbO2，负负极极板板是是海海绵绵状状金金属属铅铅，两两极极均均浸浸在在密密度度为为1.25 gcm31.28 gcm3的硫酸溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。的硫酸溶液中，且两极间用微孔橡

40、胶或微孔塑料隔开。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引1铅蓄电池放电时电极反应铅蓄电池放电时电极反应负极：负极：PbSO422e=PbSO4正极：正极：PbO24HSO422e=PbSO42H2O总反应：总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O当当放放电电进进行行到到硫硫酸酸溶溶液液密密度度达达1.18 gcm3时时即即停停止止放放电电，需将蓄电池进行充电。需将蓄电池进行充电。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具

41、第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引2锂锂离离子子电电池池已已经经成成为为新新一一代代实实用用化化的的蓄蓄电电池池，该该电电池池具具有有能能量量密密度度大大、电电压压高高的的特特性性。锂锂离离子子电电池池放放电电时时的的电电极极反反应应式为：式为：负负极极反反应应：C6Lixe=C6Li1xxLi(C6Li表表示示锂锂原原子子嵌嵌入石墨中形成复合材料入石墨中形成复合材料)正正极极反反应应：Li1xMO2xLixe=LiMO2(LiMO2

42、表表示示含含锂的过渡金属氧化物锂的过渡金属氧化物)No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是(双选双选)()A锂离子电池充电时电池反应为：锂离子电池充电时电池反应为：C6LiLi1xMO2=LiMO2C6Li1xB电电池池反反应应中中，锂锂、锌锌、银银、铅铅各各失失去去1 mol电电子子，金金属属锂所消耗的质量最小锂所消耗的质量最小C锂离子电池放电时电池内部锂离子电池放电时电池内部Li向负极移动向负极移动D锂离子电池充电时阴极反应为：锂离子电池充电时阴

43、极反应为：C6Li1xxLixe=C6LiNo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引答案：答案：BDNo.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(2009天天津津高高考考)氢氢氧氧燃燃料料电电池池是是符符合合绿绿色色化化学学理理念念的的新新型型发发电电装装置置。如如图图为为电电池池示示意意图图，该该电电池池电电极极表表面面镀镀一一层层细细小小的的铂铂粉粉。铂铂吸吸附附气气体体的的能能力力强强

44、，性质稳定。请回答：性质稳定。请回答：No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(1)氢氢氧氧燃燃料料电电池池的的能能量量转转化化主主要要形形式式为为_，在在导导线线中电子流动方向为中电子流动方向为_(用用a、b表示表示)。(2)负极反应式为负极反应式为_。(3)电电 极极 表表 面面 镀镀 铂铂 粉粉 的的 原原 因因 为为 _ _。(4)该该电电池池工工作作时时，H2和和O2连连续续由由外外部部供供给给，电电池池可可持持续续不不断断提提供供电电能能。因因此此，大大量量安安全全储储氢氢是是

45、关关键键技技术术之之一一，金金属属锂锂是是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引本本题题考考查查电电化化学学知知识识。(1)原原电电池池的的实实质质为为化化学学能能转转化化成成电电能能，总总反反应应为为2H2O2=2H2O，其其中中H2在在负负极极失失电电子子，即即

46、电电子子从从a流流向向b。(2)负负极极为为H2失失电电子子生生成成H，但但溶溶液液为为KOH溶溶液液，故故负负极极反反应应为为H22e2OH=2H2O。(3)铂铂粉粉的的接接触触面面积积大大，这这样样增增大大电电极极单单位位面面积积吸吸附附的的H2、O2分分子子数数，可可以以加加快快反反应速率。应速率。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引答

47、案：答案：(1)化学能转化成电能化学能转化成电能a流向流向b(2)H22e2OH=2H2O(3)增大电极单位面积吸附增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快反应速率的分子数，加快反应速率(4)LiH2O8.7110432No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引燃料电池电极方程式的书写燃料电池电极方程式的书写一般书写电极方程式应注意以下几点：一般书写电极方程式应注意以下几点：(1)电电池池的的负负极极一一定定是是可可燃燃性性气气体体，失失电电子子，发发生生氧氧化化反反应应。电池的正极一定

48、是助燃性气体，得电子，发生还原反应。电池的正极一定是助燃性气体，得电子，发生还原反应。(2)电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。(3)电电极极反反应应式式作作为为一一种种特特殊殊的的反反应应方方程程式式，也也必必须须遵遵循循原原子守恒、电荷守恒规律。子守恒、电荷守恒规律。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引(4)写写电电极极反反应应式式时时，一一定定要要注注意意电电解解质质是是什什么么，其其中中的的离离子子要要和和电电极极反反

49、应应式式中中出出现现的的离离子子相相对对应应，在在碱碱性性电电解解质质中中，电电极极反反应应式式中中不不能能出出现现H，酸酸性性电电解解质质溶溶液液中中，电电极极反反应应式式中中不不能出现能出现OH。总总体体来来说说，正正负负极极的的电电极极反反应应式式在在得得失失电电子子守守恒恒的的前前提提条条件件下下，相相加加后后的的反反应应式式必必是是燃燃料料燃燃烧烧反反应应的的反反应应式式和和燃燃烧烧产产物物与电解质溶液反应的叠加反应式。与电解质溶液反应的叠加反应式。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导

50、引栏目导引3固固体体氧氧化化物物燃燃料料电电池池是是由由美美国国西西屋屋(Westinghouse)公公司司研研制制开开发发的的。它它以以固固体体氧氧化化锆锆氧氧化化钇钇为为电电解解质质，这这种种固固体体电电解解质质在在高高温温下下允允许许氧氧离离子子(O2)在在其其间间通通过过。该该电电池池的的工工作作原原理理如下图所示，其中多孔电极如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。均不参与电极反应。No.1 自主学案自主学案No.2 课堂讲义课堂讲义No.3 知能演练知能演练 工具工具工具工具第四章第四章 电化学基础电化学基础栏目导引栏目导引下列判断正确的是下列判断正确的是()A有有O2参加