2-2-2发展中的化学电源(共45张ppt)

二合一第二章化学反应与能量RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第1页第二章化学反应与能量二合一第二章化学反应与能量RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第2页第二节化学能与电能第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第3页二合一课前预习课后作业第2课时发展中的化学电源课堂练习第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第4页二合一基础训练课前预习第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第5页二合一一、干电池最早使用的化学电池是________，它是一种________电池，放完电后不能再使用。1．锌锰电池负极：正极：电解质：NH4Cl2．碱性锌锰电池：将锌锰干电池中的电解质________换成湿的________，并在构造上作了改进。第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第6页二合一二、充电电池1．二次电池充电电池又称为________电池。它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第7页二合一2．功能充电电池可实现化学能与电能的相互转化，可表示如下：第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第8页二合一3．铅蓄电池(1)构成该电池以_______和________作电极材料，________作电解质溶液。(2)电极反应式负极：_______________________________________正极：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O总的电池反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第9页二合一(3)工作原理放电时二氧化铅电极上发生还原反应，铅电极上发生氧化反应。充电时二氧化铅电极上发生氧化反应，铅电极上发生还原反应。第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第10页二合一4．碱性镍镉电池该电池以Cd和NiO(OH)作电极材料，KOH作电解质。其电极反应式为：负极：Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－总的电池反应：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O===Cd(OH)2＋2Ni(OH)2第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第11页二合一三、燃料电池第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第12页二合一1．氢氧燃料电池氢氧燃料电池是一种高效的、低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为惰性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等，电解液一般为40%的KOH溶液。其电极反应式为：正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；总反应式为：2H2＋O2===2H2O。第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第13页二合一2．甲烷燃料电池KOH溶液为电解质溶液。电极反应式为：负极：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第14页二合一答案一、锌锰电池一次性1.锌筒石墨棒2.NH4ClKOH二、1.二次3.(1)PbPbO2硫酸(2)Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第15页二合一基础训练课堂练习限时：20分钟总分：60分第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第16页二合一1.氢氧燃料电池，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的KOH溶液，电池总反应为2H2＋O2===2H2O，该电池工作时，下列说法正确的是()①负极质量减轻②负极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第17页二合一③负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O④正极区pH升高，而负极区pH降低⑤溶液中阴离子移向负极A.①③④B.②③⑤C.③④⑤D.④⑤第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第18页二合一解析：氢氧燃料电池中H2在负极上发生氧化反应，由于是碱性条件，所以电极反应为：2H2－4e－＋4OH－===4H2O，负极区OH－浓度降低，正极上O2发生还原反应，得电子转化为OH－，电极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，正极区OH－浓度增大，而且溶液中阴离子向负极移动，故③④⑤说法正确。答案：C第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第19页二合一2.Ni－Cd可充电电池，可以发生如下反应：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2充电放电Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池的负极材料是()A.CdB.NiO(OH)C.Cd(OH)2D.Ni(OH)2第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第20页二合一解析：发生原电池反应即放电反应时，一定是较活泼的金属作负极，发生氧化反应，故Cd是负极材料。答案：A第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第21页二合一3.电子表和电子计算器的电源常用微型银锌电池，其电极分别为氧化银和锌，电解质溶液为氢氧化钾溶液，电极反应：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总反应：Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO，据此判断下列叙述正确的是()A.Zn是正极，Ag2O是负极B.工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.工作时电极负极区溶液的pH值减小D.Zn是负极，Ag2O是正极第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第22页二合一解析：由两个电极反应看Zn失去电子，Ag2O得到电子故Zn为负极，失去电子同时，消耗OH－，使得负极区c(OH－)变小，即pH减小；Ag2O为正极，故选C、D。答案：CD第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第23页二合一4.将两个电极放置在氢氧化钾溶液中，然后向两极分别通入甲烷和氧气即可产生电流，该装置称为燃料电池。下列叙述正确的是()①通入甲烷的电极为正极②正极的电极反应式是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第24页二合一③通入甲烷一极的电极反应式是：CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O④负极的电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动A.②③⑥B.②④⑥C.①③⑤D.④⑤⑥第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第25页二合一解析：《考试大纲》要求同学们能够理解原电池的原理，初步了解化学电源，对原电池的考查特别是新型燃料电池的考查，近几年在高考中出现频率较高，体现了高考的时代性，本题以新型甲烷－氧气燃料电池简单模型为例，考查了同学们对原电池原理的理解。第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第26页二合一CH4～O2燃料电池中：CH4中碳的化合价从－4升高到＋4，即CO2，O2中氧的化合价从0降到－2，即OH－，所以通入CH4的电极为负极，通入O2的电极为正极，又因为在KOH溶液中，CO2和KOH反应生成K2CO3和H2O，则有：负极：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－总反应：CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第27页二合一电路中，阴离子流向负极，阳离子流向正极，故本题答案为B。答案：B第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第28页二合一5．日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2为电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－===Zn2＋，2NH＋4＋2e－===2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论正确的是()第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第29页二合一A．锌为正极，碳为负极B．锌为负极，碳为正极C．工作时，电子由碳极经外电路流向锌极D．长时间连续使用时，内装糊状物可能会流出腐蚀用电器第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第30页二合一解析：由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应或根据原电池形成的条件，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极可判断A项不正确，B项正确；在外电路，电子从负极流向正极，C项不正确；长时间连续使用该原电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且MnO2不断吸收H2而生成H2O，糊状物也越来越稀，故很可能流出腐蚀用电器，D项正确。答案：BD第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第31页二合一6．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是()A．Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋B．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnO－2D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第32页二合一解析：本题根据总反应式判断Li被氧化，为负极材料，其失去电子成为Li＋，正极放电的为MnO2，若已知电池总反应式而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据“负失氧、正得还”的规律先判断出负极材料，负极材料若是金属，则失电子而变为相应阳离子(注意：Fe失电子应变为Fe2＋)，负极材料若是其他被氧化的物质(如氢氧燃料电池中的H2、甲烷燃料电池中的CH4)，则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。答案：B第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第33页二合一7．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是()第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第34页二合一A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第35页二合一解析：由电极反应式可知，氢气通入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为负极、b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错；B项，b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错；C项，没有注明此时是否处于标准状况下，故无法计算气体的体积，C错。答案：D第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第36页二合一8．汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时其电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是()A．Pb是负极B．PbO2得电子，被氧化C．电池充电时，原来的负极发生还原反应D．电池放电时，溶液酸性增强第二章·第二节·第2课时RJ化学·必修245分钟作业与单元评估第37页二合一解析：根据电极反应式，Pb电极失电子，是原电池的负极，充电时Pb2＋又转化