2023學(xué)年完整公開課版原電池

練習(xí)C第二節(jié)化學(xué)電源用途廣泛的化學(xué)電池燃料電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池鉛蓄電池各式各樣的紐扣電池化學(xué)電池一次電池二次電池燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池鋰離子電池鋅銀蓄電池普通干電池鋅銀紐扣電池一、一次電池鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池……1、正負(fù)極材料堿性鋅錳電池正極：MnO2負(fù)極：Zn2、原理負(fù)極Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-氫氧化氧錳氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電解質(zhì)：KOH總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)23.優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析缺點(diǎn)：只能一次使用,不能充電;價(jià)格較貴優(yōu)點(diǎn)：比普通鋅錳電池能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高,適用于大電流和連續(xù)放電其它一次電池鋅銀電池……鋅銀電池（紐扣電池）正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH－負(fù)極:Zn+2OH－—2e-=ZnO+H2O總反應(yīng)：

Zn+Ag2O=ZnO+2Ag二、二次電池鉛蓄電池1、正負(fù)極材料正極:PbO2負(fù)極:Pb電解質(zhì):H2SO4溶液2、工作原理：可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過程放電過程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-

=PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極①放電過程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過程②充電過程PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

還原反應(yīng)陰極陽(yáng)極2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-

=PbO2(s)+H+(aq)+SO42-(aq)

氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源正極充電過程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)3、優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析缺點(diǎn):比能量低、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……Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)鉛蓄電池的充放電過程：放電充電隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，燃料電池由于其“綠色”，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。三、燃料電池氫氧燃料電池，烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池……酸性氫氧燃料電池1、正負(fù)極材料正極室：通氧氣負(fù)極室：通氫氣電解質(zhì)：H2SO4溶液（氧化劑）（燃料）使用鉑電極2、原理2H2-4e-=4H+負(fù)極：正極：O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O若電解質(zhì)溶液為KOH時(shí)又如何？電解質(zhì)為KOH時(shí)：負(fù)極：2H2－4e-＋4OH－＝4H2O

正極：O2＋2H2O＋4e-＝4OH－

1、（2004年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是()A．a(chǎn)電極是負(fù)極B．b電極的電極反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑C．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置B2.有人設(shè)計(jì)將兩根鉑絲做電極插入到KOH溶液中，然后在兩極上分別通過甲烷和氧氣而構(gòu)成燃料電池。該電池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，則關(guān)于此燃料電池的下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.通過甲烷的電極為電池的負(fù)極，通過氧氣的電極為正極B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗5.6LO2，需轉(zhuǎn)移1moL的電子C.通過甲烷電極的電極反應(yīng)為：CH4+10OH－－8e－=CO32-+7H2OD.放電一段時(shí)間后，溶液的pH升高D3、氫鎳電池是近年開發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是：A．電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH值不斷增大B．電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C．電池充電時(shí)，氫元素被還原D．電池放電時(shí)，H2是負(fù)極C4.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，電池總反應(yīng)式為:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電池工作時(shí)，鋅失去電子B．電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2(s)+H2O(1)+2e-==Mn2O3(s)+2OH-(aq)C．電池工作時(shí)電子由正極通過外電路流向負(fù)極D．外電路中每通過O.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g

C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”)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)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).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):航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無(wú)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).氫氣是燃料電池最簡(jiǎn)單的燃料,雖然使用方便,卻受到價(jià)格和來(lái)源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?如:甲烷、汽油等。請(qǐng)寫出將圖中氫氣換成甲烷時(shí)所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反應(yīng)式：此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式：

KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O書寫新型電池電極反應(yīng)的思路1.首先寫出該電池的總反應(yīng),此步驟一般是最容易