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高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教
第四章 电化学基础 第二节 化学电源
[目标导航] 1.认识化学电源的分类。 2.熟习几种常有化学电源的构成及工作原理, 会娴熟
书写电极反响式。 3.认识化学电源的宽泛应用及废旧电池对环境的危害及办理方法。
一、化学电池
1.观点:是将化学能直接转变成电能的装置。化学电池的主要构成是电解质溶液和浸在溶
液中的正极和负极,使用时将两极用导线接通,就有电流产生,因此获取电能。
①一次电池(如一般锌锰电池——干电池)
2.分类 ②二次电池(如铅蓄电池)
③燃料电池(如氢氧燃料电池)
【合作研究】
1.化学电池与其余能源对比有哪些长处?
答案 化学电池的长处是: ①能量变换效率高,供能稳固靠谱。②能够制成各样形状和大小、
不一样容量和电压的电池和电池组,使用方便。③易保护,可在各样环境下工作。
2.判断电池好坏的主要标准是什么?
答案 (1)比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位是“ (W·h)/kg”或
“(W·h)/L”。
比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位是“W/kg”或“W/L”。
电池可储藏时间的长短。
二、常有的化学电池
1.一次电池
碱性锌锰电池①构成:
正极:MnO2;负极:Zn;电解质:KOH。
②工作原理:
-
-
负极反响:Zn+2OH
-2e===Zn(OH)2;
正极反响:2MnO+2e
-
-
。
+2HO===2MnOOH+2OH
总反响:Zn+2MnO+2HO===2MnOOH+Zn(OH)2。
高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教全文共1页,当前为第1页。锌银电池
高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教全文共1页,当前为第1页。
①构成:
负极:Zn,正极:AgO,电解质:KOH。
2
②工作原理:
-
-
负极反响:Zn+2OH
-2e===Zn(OH)2;
正极反响:Ag2O+2e
-
-
。
+H2O===2Ag+2OH
总反响:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
2.二次电池(以铅蓄电池为例 )
构成:
正极:PbO2;负极:Pb;电解质:H2SO4溶液。
工作原理:
铅蓄电池是最常有的二次电池,其电极反响分为放电和充电两个过程,电极反响式以下:
①放电
负极:Pb-2e
-
2-
+SO4===PbSO4;
正极:PbO+2e
-
+
2-
+4H
+SO===PbSO+2HO;
2
4
4
2
总反响:Pb+PbO+2HSO===2PbSO+2HO
2
4
4
2
②充电
阴极:PbSO+2e
-
2-
(
复原反响)
;
4
4
阳极:PbSO4-2e
-
+2H2O===PbO2+
+
2-
(氧化反响)。
4H
+SO4
总反响:2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4。
③铅蓄电池的充、放电过程:
Pb+PbO+2HSO
放电
2PbSO+2HO。
2
4
充电
4
3.燃料电池
工作原理①连续地将燃料和氧化剂的化学能直接变换成电能。②燃料电池的电极自己不参加氧化复原反响,不过一个催化转变元件。
高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教全文共2页,当前为第2页。③工作时,燃料和氧化剂连续地由外面供应,在电极上不停地进行反响,生成物不停地被排出。
高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教全文共2页,当前为第2页。
氢氧燃料电池①电池构成:氢氧燃料电池以氢气为燃料,氧气为氧化剂,铂作电极。
②工作原理:以下图,在负极室通入 H2,它在Pt电极上被催化分解为 H原子,再失掉电
+
子成为H进入电解质溶液,透过隔阂,进入正极室;在正极室通入O2,经过Pt电极的催化,O2、H+在正极上放电生成H2O。
(3)电极方程式书写
介质
电池反响:2H2+O2
O
===2H
负极
-
+
2
酸性(H+)
+
-
正极
O+4H
+4e===2HO
2
负极
-
+
2H2-4e===4H
中性(Na2SO4)
-
-
正极
2
2
负极
2H2-4e
-
-
+4OH===4H2O
碱性(OH-)
-
-
正极
O2+2H2O+4e===4OH
【合作研究】
1.怎样给可充电电池充放电?其充放电过程的差别与联系是什么?
答案 (1)可充电电池充放电时电池的接法:
联系:电池充电时发生的电极反响和总反响是放电时发生反响的逆过程。
2.(1)氢氧燃料电池以 KOH溶液作电解质溶液时,工作一段时间后,电解质溶液的浓度将
高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教全文共3页,当前为第3页。________,溶液的pH____________________________________________________________
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