高中化学人教版 (新课标)必修2第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能第三课时导学案

化学学案16 第二章第二节 化学能与电能（第三课时）

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学习目标

 1了解生活中常见的几种化学电池。[来源:www.shulihua.net]

 2会根据总反应式判断原电池的正负极。

学习重难点

电极反应式的书写

学习过程

二. 发展中的化学电源

1.干电池：（见课本42页图2-11）

⑴锌锰干电池构造：正极材料：            ，负极材料：             ，

电解质溶液：           ，MnO2用来吸收H2[来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net]

⑵锌锰干电池原理：

负极反应式：                        [来源:www.shulihua.net]

正极反应式：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑。

总反应式：                                                              

例1．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2）, 电极反应可简化为：Zn－2e－==Zn2+；

2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑根据上述叙述判断下列说法不正确的是                (    )
A. 干电池中锌为正极，碳为负极
B. 干电池工作时，电子由锌极经外电路流向碳极
C. 干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器
D. 干电池可实现化学能向电能的转化。

2.充电电池，又称为         电池，其充电过程是        转换为        。

其放电过程是        转换为        。

⑴铅蓄电池（见课本43页图2-12）的放电过程：

构造：正极材料：        ，负极材料         ，电解质溶液        

总反应式：Pb+ PbO2+4H++2 SO42-放电2 PbSO4+2 H2O

负极反应式：Pb-2e-+ SO42-= PbSO4

正极反应式：                                                   [来源:www.shulihua.net]

例2．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为

Pb＋PbO2＋2H2SO4＝＝＝2PbSO4＋2H2O

下列结论正确的是  （    ）                               

A．Pb为正极被氧化           B．溶液的pH不断减小

C．只向PbO2处移动      D．电解质溶液pH不断增大

（2）镍镉电池

构造：正极材料：        ，负极材料         ，电解质溶液        

总反应式：Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2

（3）锂电池

锂电池是一类由锂金属或锂合金为     极材料，石墨作     极材料，使用非水电解质溶液的电池。

负极反应式：                                                              

3.燃料电池：

燃料电池中，电极的导电材料一般为多孔的金属板，负极是通入       剂的一方，正极是通入        剂的一方。

⑴氢氧燃料电池（44页图2-15）

构造：原料是氢气和氧气，两极材料均为多空碳等惰性电极，电极本身不发生反应。电解质溶液常为KOH、H2SO4等。

在氢氧燃料电池中：正极通入        ，负极通入         。

总反应式：                                              

KOH作电解质时：负极：                        

正极：                        

H2SO4作电解质时：负极：                        

                  正极：                        

（2）甲烷、空气、KOH燃料电池

正极通入         ，负极通入           。电解质溶液           。

负极：CH4 -8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O

正极：2O2+8e-+4 H2O= 8OH-

总反应式：CH4+2 O2+2OH-= CO32-+3H2O

例3．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即构成甲烷燃料电池。已知通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4+10OH――8e=CO32－+7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是：O2+2H2O+4e=4OH－，下列叙述不正确的是（    ）                                    

A．通入CH4的电极为负极           

B．正极发生氧化反应

C．此电池工作时溶液中阴离子向负极移动

D．该电池使用一段时间后应补充

⑶燃料电池有哪些优点？

练习：

1.下列化学电池不易造成环境污染的是（    ）

A.锂电池            B.锌锰电池        C.镍镉电池     D.氢氧燃料电池

2.人造地球卫星使用的一种高能电池—银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn2++H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 。据此推断氧化银是（   ）

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．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是(    )[来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net]

A. 负极有Cl2逸出，正极有H2逸出          B. 负极附近Cl的浓度减小

C. 正极附近Cl的浓度逐渐增大             D. 溶液中Cl的浓度基本不变

4.   航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢-氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应的化学方程式均可表示为2H2+O2=2H2O。酸式氢-氧燃料电池中的电解质是H2SO4，其负极反应为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为                            ；碱式氢氧燃料电池中的电解质是KOH，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应为                    。