2022高二化學(xué)人教版化學(xué)電源（湖南）

高二化學(xué)選修4第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)化學(xué)電源化學(xué)電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置閱讀教材P74后思考：1、目前化學(xué)電池主要分哪幾大類？分別有哪些代表？2、化學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？化學(xué)電池一次電池二次電池燃料電池氫氣、甲醇、天然氣、煤氣與氧氣組成燃料電池鉛蓄電池鋅銀蓄電池鎳鎘電池鋰離子電池普通干電池堿性鋅錳電池鋅銀紐扣電池1、目前化學(xué)電池主要分哪幾大類？2、化學(xué)電池與其它能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？①能量轉(zhuǎn)換效率高②供能穩(wěn)定可靠③可以制成各種型號(hào)的電池④使用方便，易于維護(hù)，并可在各種環(huán)境下工作。3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？①比能量的大??；②比功率的大小;③存儲(chǔ)時(shí)間的長短。堿性鋅錳電池構(gòu)造示意圖堿性電池

堿性鋅錳干電池負(fù)極(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH-電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2一、一次電池——干電池二、二次電池——鉛蓄電池①放電過程：負(fù)極(Pb)：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極(PbO2)：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O電池總反應(yīng)：

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

②充電過程陰極：還原反應(yīng)

PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)陽極：氧化反應(yīng)2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)充電過程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)缺點(diǎn)：比能量(電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的電能)低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析：其它二次電池：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池……三、燃料電池——?dú)溲跞剂想姵?/p>

酸性電解質(zhì)中

負(fù)極(Pt)：2H2-4e-=4H+

正極(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O

電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O

堿性電解質(zhì)中

負(fù)極(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O

正極(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-

電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O燃料電池的規(guī)律①燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極②電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。①氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；②反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出；③能量轉(zhuǎn)化率高(超過80%)，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源。燃料電池與前幾種電池的差別：書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)(如＋4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在)；4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H＋結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-。練習(xí)1：航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染的優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為2H2+O2=2H2O，酸式電池中電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為2H2-4e-=4H+，則其正極反應(yīng)式為：_______________________。堿式電池的電解質(zhì)是堿，其正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，則其負(fù)極反應(yīng)可表示為：______________________。O2+4e-+4H+=2H2O2H2-4e-+4OH-=4H2O

練習(xí)2：堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，總反應(yīng)式為：Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s下列說法錯(cuò)誤的是（）A電池工作時(shí)，鋅失去電子B電池正極電極反應(yīng)式為：2MnO2s＋H