1、第2课时 化学电源,第2课时,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,探究整合应用,课前自主学案,一、化学电源人们根据原电池的反应原理，发明并制造了多种多样的化学电源。在日常生活、高科技领域、航天技术中化学电源是不可缺少的。化学电源具有能量转化率高、使用方便、用途广泛等优点。 二、化学电源的分类化学电源可分为两类：_、_。,一次电池,二次电池,其中一次电池又称为一次性电池，其特点是用过之后不能复原；二次电池充电后可重复多次使用。 常见化学电源的组成与反应原理,Zn2NH4Cl,2MnO2=Zn(NH3)2Cl2,2MnO(OH),ZnAg2O,H2O,Zn(OH)22Ag,PbO2Pb,2P
2、bSO42H2O,2H2SO4,2CH3OH3O2,6H2O,1科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为( ) AH22OH2e=2H2O BO24H4e=2H2O CH22e=2H DO22H2O4e=4OH 答案：C,答案：A,3一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是( ) ACH3OH(g)O2(g)2e=H2O(l)CO2(g)2H(aq) BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l) CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq) D
3、O2(g)2H2O(l)4e=4OH 答案：C,课堂互动讲练,化学电源可分为一次电池和二次电池。二次电池放电时是原电池，遵循原电池原理。,【解析】 该电池能充电，为二次电池，A不正确；根据Li只有1价可推知，LiFePO4中的Fe为2价，B正确；放电时负极被消耗，化学能转化为电能，C正确；放电时，为原电池，电解质溶液中的阳离子应向正极移动，D正确。 【答案】 A,变式训练1 下列说法正确的是( ) A镍镉电池、锂电池和锌锰电池都是二次电池 B燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C化学电池的反应原理是氧化还原反应 D铅蓄电池放电时正极是Pb，负极是PbO2 解析：选C。锌锰电池是一次电池
4、，A不正确；燃料电池是一种高效不会污染环境的新型电池，B不正确；铅蓄电池放电时正极是PbO2，负极是Pb，D不正确。,1电极反应式的书写 (1)负极反应式的书写 活泼金属作负极时，本身被氧化： 若生成的阳离子不与电解质溶液反应，可直接写成产物为金属阳离子，如：Zn2e=Zn2，Cu2e=Cu2。 若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，应写成“金属失电子的反应式”与“阳离子与电解质溶,如：H2-O2(H2SO4)原电池，正极反应式为： O24e4H=2H2O； H2-O2(KOH)原电池，正极反应式为： O24e2H2O=4OH。 2原电池反应式的书写 两电极反应式，得失电子数相等时，将两电极反应
5、式相加即得原电池反应式。 特别提醒：在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写离子符号；而在原电池反应中，要遵循离子方程式的书写规则，只有易溶的强电解质用离子符号表示。,写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学方程式。,(1)负极：_；正极：_； 总反应式：_。 (2)负极：_；正极：_； 总反应式：_。,(3)负极：_；正极：_； 总反应式：_。,【解析】 (1)铁作负极失2e变成Fe2，H得e变成H2；(2)Cu失2e变成Cu2，Ag得e变成Ag；(3)Fe失2e变成Fe2，得电子的是空气中的O2，因为NaCl溶液为中性溶液，所以O2
6、得电子后变为O2，立即结合H2O分子生成OH。 【答案】 (1)Fe2e=Fe2 2H2e=H2 FeH2SO4=FeSO4H2 (2)Cu2e=Cu2 Age=Ag Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2 (3)Fe2e=Fe2 2H2OO24e=4OH 2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2,变式训练2,燃料电池中通燃料的一极作负极，通O2的一极作正极，常见的有CH4、CH3OH、C2H6、H2等燃料电池。,(2011年莆田高一检测)如图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为H2SO4溶液时)和碱式当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时两种。试回答下列问
7、题：,氢氧燃料电池示意图,(1)酸式电池的电极反应：负极_，正极_；电池总反应：_；电解质溶液pH的变化_(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (2)碱式电池的电极反应：负极_，正极_；电池总反应：_；电解质溶液pH的变化_(填“变大”、“变小”或“不变”)。,【解析】 燃料电池所用的介质不同，相应的电极反应就不同；但无论如何书写，两电极反应相叠加始终等于燃料的燃烧反应。这也是验证电极反应是否正确的一种方法。 (1)正极上，O2得电子变为O2，溶液中O2不能单独存在，酸性条件下与H结合生成H2O。负极上，H2失电子变为H，H进入电解质溶液。电池总反应为H2在O2中燃烧的反应，由于有水生成，溶液
8、将逐渐变稀，故pH增大。 (2)正极上，O2得电子变为O2，溶液中O2不能单独存在，碱性条件下与H2O分子结合生成OH；负极上，H2失去电子变为H，碱性条件下H不能大量存在，与OH结合生成水。电池。,总反应也是H2在O2中的燃烧反应。同样，由于有水生成，c(OH)变小，pH变小 【答案】 (1)2H24e=4H O24e4H=2H2O 2H2O2=2H2O 变大 (2)2H24e4OH=4H2O O24e2H2O=4OH 2H2O2=2H2O 变小,变式训练3,(3)开始放电时，正极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。,探究整合应用,废旧电池的回收利用 一节电池烂在地里，能够使
9、一平米的土地失去利用价值。对自然环境威胁最大的5种物质中，电池里就含了3种。废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场，但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。回收利用废旧电池，不仅能减少环境污染，而且还能减少资源的浪费。,某学校设计了一节实验活动课，让学生从废旧电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质，整个实验过程如下。回答有关问题。 (1)干电池的基本构造和工作原理 如图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应是_，MnO2的作用是除去正极上的产物H2，该反应方程式为2MnO2H2=Mn2O3H2O。,(2)锌皮和碳棒的回收 用钳子和剪子剪开待回收的干电池的锌筒，将锌皮和碳棒取出，并用毛刷刷干净，将电池内的黑色粉末移入烧杯中。 (3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离 如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶体的混合物？写出简要的实验步骤_ _ _。,设计简单的实验证明所得晶体中含有NH。 实验步骤_ _； 实验现象_； 有关的离子方程式_。,用_的方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开。 最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2，还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质，该实验中要用到的主要仪器有_。,【解析】 以干电池为情景综合考查物质的提取、检验和分离。,
