高中化学 4.2 化学电源课件 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学课件.ppt

第二节化学电源一、化学电池化学电池是将_____能变成___能的装置。1.化学电池的分类:2.判断电池优劣的主要标准:3.化学电池回收利用:废旧电池中含_______和酸碱等有害物质应回收利用既减少污染又节约资源。二、一次电池一次电池的电解质溶液制成胶状不流动也叫做干电池。一次电池不能充电不能反复使用。1.碱性锌锰电池与银锌电池比较:种类特点种类特点2.锂电池:(1)基本组成:负极:___正极:MnO2、CuO、FeS2等电解质:非水溶剂。(2)特点:比能量高、电压高、工作温度范围广可储存时间长。三、二次电池1.构造与组成:2.工作原理:放电过程3.铅蓄电池的优缺点:(1)优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉在生产、生活中应用广泛。(2)缺点:比能量低、笨重废弃的电池污染环境。四、燃料电池1.基本构造:2.工作原理:负极反应:______________;正极反应:_________________;总反应:2H2+O2====2H2O。3.特点:(1)能量转换率高(超过80%)。(2)排放废弃物少运行时噪音低。【自主检测】1.各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于一次电池B.锌锰干电池中锌电极是负极C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原D.太阳能电池的主要材料为二氧化硅【解析】选B。A中锂电池属于二次电池。C中氢气在负极发生氧化反应。D中太阳能电池主要材料是硅。2.下列有关化学电池的说法中不正确的是()A.化学电池可将电能转化为化学能B.化学电池的反应基础是氧化还原反应C.可以根据比能量、比功率来判断电池的优劣D.一次电池包括干电池和蓄电池【解析】选D。化学电池充电时可以将电能转化为化学能A正确;化学电池是原电池原理的应用其反应基础是氧化还原反应故B正确;判断电池优劣的标准:比能量、比功率、电池的可储存时间长短故C正确;干电池又称不可充电电池不可重复使用而蓄电池可重复使用属于二次电池故D错误。3.据报道锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池因为锌电池容量更大而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2====2ZnO原料为锌粒、电解质和空气则下列叙述正确的是()A.锌为正极空气进入负极反应B.负极反应为Zn-2e-====Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液肯定是强酸【解析】选B。A、由电池反应式可知Zn的化合价由0价升高到+2价被氧化为原电池的负极A错误;B、Zn被氧化应为原电池的负极电极反应为Zn-2e-====Zn2+B正确;C、原电池的正极发生得电子的还原反应C错误;D、在强酸性环境下不会生成氧化锌故电解质一定不是强酸D错误。4.某电化学气敏传感器的工作原理如图所示下列说法不正确的是()A.a极为负极B.b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O====4OH-C.电子流向:a经外电路流向bD.该传感器工作一段时间后电解质溶液的pH将变大【解析】选D。根据上述分析可知a电极是氨气失去电子发生氧化反应所以a极为负极故A正确;是氧气获得电子发生还原反应所以b极为正极因为电解质溶液为KOH所以电极反应为O2+4e-+2H2O====4OH-故B正确;C、a极为负极电子流出经外接导线流向b电极(正极)故C正确;总反应方程式是4NH3+3O2====2N2+6H2O可见KOH没有参加反应故该传感器在工作过程中KOH的物质的量不变但水增加所以电解质溶液pH变小故D错误。5.汽车电源常用铅蓄电池其放电时反应如下:PbO2+Pb+2H2SO4====2PbSO4+2H2O下列说法正确的是()A.Pb是正极被氧化B.PbO2失电子发生还原反应C.负极反应是Pb+-2e-====PbSO4D.电池放电时溶液的酸性增强【解析】选C。A、从铅蓄电池的放电反应可以看出:放电过程中Pb失去电子变为Pb2+发生氧化反应因而Pb是负极A错误;B、PbO2得到电子发生还原反应被还原B错误;C、Pb在反应中失去电子为电池的负极负极反应是Pb+-2e-====PbSO4C正确;D、反应过程中消耗了H2SO4使溶液的酸性碱弱D错误。知识点一化学电源电极反应式的书写1.根据装置书写电极反应式:首先判断该电池所依据的化学反应从而确定两个半反应即电极反应。(1)先分析装置图确定原电池的正负极上的反应物质。(2)书写电极反应式(3)正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。2.给出总反应式写电极反应式:各类电极反应式的一般书写步骤为①列出物质标电子的得失;②选离子配电荷;③配个数巧用水;④两式加验总式。以2H2+O2====2H2O为例当电解质溶液为KOH溶液时的负极反应式的书写步骤:(1)根据总反应方程式列出总式两边化合价