专题1第二单元第2课时化学电源选读.docx

第2课时　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。一　化学电池化学电池是将化学能转变成电能的装置。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。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燃料电池归纳总结化学电池的分类及污染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。1．下列说法错误的是(　　)A．依据原电池的原理设计出了化学电源B．原电池是化学电源的雏形C．判断一种电池的优劣主要是看其负极材料的活动性D．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源答案　C解析　判断一种电池的优劣主要是看这种电池的比能量的大小，以及可储存时间的长短。2．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，使用方便，易于维护D．废旧电池可以随意丢弃答案　D解析　本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。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利用。二　常见的化学电池1．一次电池(1)银锌电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。试根据电池反应方程式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判断：①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。②正极反应式是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，反应类型是还原反应。(2)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。①负极反应式：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；②正极反应式：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；③电池反应方程式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。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。已知铅蓄电池的放电反应和充电反应表示如下：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O(1)请你分析并写出铅蓄电池放电时的电极反应式负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4；正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。(2)铅蓄电池充电时，发生氧化反应的物质是PbSO4，其电极反应式是PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO；发生还原反应的物质是PbSO4，其电极反应式是PbSO4＋2e－===Pb＋SO。(3)放电过程中，硫酸的浓度变化是不断减小，密度的变化是不断减小，溶液的pH变化是不断增大。3．燃料电池(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，电池反应方程式是2H2＋O2===2H2O。氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应介质负极反应式正极反应式酸性2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O中性2H2－4e－===4H＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－碱性2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－(2)燃料电池的燃料除氢气外，还有甲烷、甲醇、肼、氨等。若将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲醇(CH3OH)和氧气，发生原电池反应。在负极发生氧化反应的是CH3OH，其产物最终是H2O、CO，负极反应式是2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO＋12H2O；正极反应式是3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；电池反应式是2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O。归纳总结1．常见化学电池的比较(1)一次电池：活泼金属作负极，参与电极反应，放电完成后，不能再使用。(2)二次电池：两电极都参与电极反应，可充电、放电，循环使用。(3)燃料电池：两电极都不参与电极反应，不断充入的物质分别在两极发生反应，可连续使用。2．书写化学电池中电极反应式应注意的问题(1)正确判断出化学电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应。(2)确认电极得失电子后的产物是否能与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式。(3)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，