第四章 电化学基础 第二节 化学电源 学习目标 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。(重难点) 一．一 次 电 池、二 次 电 池 基础知识梳理 （一）一次电池 1．碱性锌锰电池 (1)构造： (2)组成： 正极： ；负极： ；电解质： 。 (3)工作原理： 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 2．银锌电池 (1)构造： (2)组成： 负极： ；正极： ；电解质： 。 (3)工作原理： 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； （二）二次电池(以铅蓄电池为例) 1．构造 2．组成 负极： ；正极： ；电解质： 。 3．工作原理 (1)放电过程： 负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)(氧化反应)； 正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) 总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) (2)充电过程： 阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)； 阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)； 总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。 (3)铅蓄电池的充、放电过程： Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 互动探究 [思考探究] H2是一种优质燃料，热值高。一种充电电池的原料为H2，其电池反应为H2＋2NiO(OH) 2Ni(OH)2，它具有比能量多等优点，常作为卫星的电源。 问题思考： (1)该电池属于一次电池还是二次电池？ (2)该电池内电解质溶液呈酸性还是碱性？ (3)放电时的电极反应式如何书写？ (4)充电时的电极反应式如何书写？ (5)电池充电时，外电源的负极连接二次电池的哪个电极？ 归纳总结 1．二次电池在充电时，正、负电极上发生的反应正好与放电时阴、阳电极上发生的反应相反，因而充电时，二次电池的正极应与充电电源的正极相连接，电池的负极应与充电电源的负极相连接。 2．充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生的反应的逆过程。 即时训练 题组1 一次电池的工作原理 1．人造卫星用到的一种高能电池———银锌电池，其电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。根据反应式判断氧化银是( ) A．负极 被氧化 B．正极 被还原 C．负极 被还原 D．正极 被氧化 2．在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。下列关于该电池的电极反应，正确的是( ) A．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋ B．负极反应为Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋ C．正极反应为2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH D．正极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 题组2 二次电池的工作原理 3．一种充电电池放电时的电极反应为 H2＋2OH－－2e－===2H2O； NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－。 当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是( ) A．H2O的还原 B．NiO(OH)的还原 C．H2的氧化 D．Ni(OH)2的氧化 4．关于铅蓄电池的说法中正确的是( ) A．在放电时，正极发生的反应是：Pb(s)＋SO(aq)===PbSO4(s)＋2e－ B．在放电时，该电池的负极材料是铅板 C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D．在充电时，阳极发生的反应是：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq) 二．燃 料 电 池 基础知识梳理 氢氧燃料电池 1．构造 2．电池总反应：2H2＋O2===2H2O。 3．氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应式 介质 负极反应式 正极反应式 酸性 2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－ ... ...
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