2017-2018学年高中化学人教版选修4（课件+课时跟踪检测+教学案）：第四章 第二节 化学电源（3份）

第二节　化学电源 [课标要求] 1．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。 2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。 3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。 1．碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH。 2．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO2，负极是Pb，电解质溶液是H2SO4溶液。 3．氢氧燃料电池两类型： (1)酸性电解质时： 负极反应式：2H2－4e－===4H＋； 正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质时： 负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 化学电池是将化学能变成电能的装置。 1．化学电池的分类 化学电池 2．判断电池优劣的主要标准 (1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或(W·h)·L－1。 (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 (3)电池可储存时间的长短。 3．化学电池回收利用 废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质，应回收利用，既减少污染，又节约资源。 1．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，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护 D．废旧电池可以随意丢弃 解析：选D　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处理。 2．废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是(　　) A．为了利用电池外壳的金属材料 B．防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中的石墨电极 解析：选B　废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须进行集中处理。 1．碱性锌锰电池 (1)基本构造： (2)工作原理： 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极反应：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 (3)性能优点： 碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和可储存时间均有提高，适用于大电流和连续放电。 2．锌银电池 (1)基本构造： (2)工作原理： 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极反应：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 (3)电池特点： 比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。 3．锂电池 (1)基本组成： 负极：锂，正极：MnO2、CuO、FeS2等，电解质：非水溶剂。 (2)特点：比能量高、电压高、工作温度宽，可储存时间长。 [特别提醒]　判断某电极发生反应的物质时，除考虑在该电极上得(或失)电子的物质外，还要考虑得(或失)电子后形成的新物质是否会和电解质溶液中的离子发生反应。 1．普通锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为Zn＋2MnO2＋2NH===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O。在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是(　　) A．MnO2和NH　　　 B．Zn2＋和NH C．Zn D．碳棒 解析：选A　在电池的正极上发生的是得电子的还原反应，是电池总反应中氧化剂发生反应的电极。由普通锌锰干电池的总反应式可知，MnO2与NH发生的反应为正极反应。 2．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应式为Zn (s)＋2MnO2 (s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)，下列说法错误的是(　　) A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为2MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－===2MnOOH(s)＋2OH－(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D ... ...