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课件网) 第2课时 化学电源(基础课) 第1章 化学反应与能量转化 第2节 化学能转化为电能———电池 1．通过搜集、观察生活中常见的化学电源，了解化学电源的分类及废旧电池的处理方法等。 2．通过设计简单的燃料电池分析、体会化学电源的工作原理，电极构成及简单的电极反应式书写与判断，构建认知模型。 学习任务 旧知 回顾 1．只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。 2．根据2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+设计原电池： (1)电极反应分别是①负极：Cu－2e－===Cu2+；②正极：2Fe3+＋2e－===2Fe2+。 (2)根据电池反应设计装置图 或 。 旧知 回顾 3．常见化学电池 (1)干电池：属于 一次电池，如锌锰电池。 (2)充电电池：又称 二次电池，如铅蓄电池、锂离子电池。 (3)燃料电池：能量转换效率高、能长时间提供电能。 必备知识 自主预习 化学 电 一次 二次 燃料 重金属 二、常见化学电源 1．锌锰干电池 项目 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 电极 _____作负极，_____作正极 电解质 氯化铵和氯化锌 氢氧化钾 电极反应 负极 Zn－2e－===Zn2+ Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O 正极 2MnO2＋2H2O＋2e－=== 2MnOOH＋2OH－ 电池 反应 Zn＋2MnO2＋2NH4Cl ===2NH3＋ZnCl2 ＋Mn2O3＋H2O Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH 锌筒 石墨 铅 二氧化铅 H2SO4 (3)原理 (4)特点：性能优良，造价低，可多次充放电；单位质量电池释放的电能少。 Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 2PbSO4＋2H2O===PbO2＋Pb＋2H2SO4 3．氢氧燃料电池 (1)原理(电极反应及电池反应)。 项目 酸性燃料电池 碱性燃料电池 电极 石墨电极材料 电解质 磷酸等酸性溶液 KOH等碱性溶液 电极反应 负极 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极 O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池反应 2H2＋O2===2H2O (2)特点：能量利用效率高、可连续使用和污染轻等。 判一判 (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)手机、手提电脑使用的电池为一次电池。 ( ) (2)酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池工作时，负极反应相同。 ( ) (3)铅蓄电池放电时负极反应与充电时阴极反应相同。 ( ) (4)氢氧燃料电池的电极一般不参与反应。 ( ) (5) 燃料电池的两电极不参与反应，而是燃料和氧气分别在两极发生反应。 ( ) × × × √ √ 一种碳纳米管(里面储存有H2)二次电池的装置如图所示。 关键能力 情境探究 二次电池的工作原理 1．放电时的电极反应如何书写？ 提示：负极：H2＋2OH－－2e－===2H2O 正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－ 2．充电时的电极反应如何书写？ 提示：阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O 3．电池反应方程式如何书写？电池充电时，外接电源的负极连接二次电池的哪个电极？ 提示： 阴极。 1．可充电电池的思维模型 充电时电极连接可简记：负接负，正接正。 2．可充电电池电极反应式的特点 放电时负极反应式与充电时阴极反应式互为逆反应； 放电时正极反应式与充电时阳极反应式互为逆反应。 【例1】 为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D－Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D－Zn－NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l) ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。 下列说法错误的是( ) A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l) C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l) D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区 √ D ... ...
