高三化學(xué)導(dǎo)學(xué)案：化學(xué)電源(含答案)

1、化學(xué)與學(xué)案化學(xué)電源編號(hào)：26班級(jí) 組別 姓名【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理。2、小組合作探究新型電池的工作原理并能書(shū)寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。3、以極度的熱情投入課堂，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂(lè)?！臼褂谜f(shuō)明】 利用一節(jié)課，認(rèn)真閱讀課本完成學(xué)案，下課收齊。下節(jié)課修改10分鐘后結(jié)合錯(cuò)題統(tǒng)計(jì)討論10分鐘，師生探究、學(xué)生展示 20分鐘，鞏固落實(shí)5分鐘。標(biāo)有的B層可不做，標(biāo)有 或的C層可不做【課前導(dǎo)學(xué)】一、常見(jiàn)化學(xué)電源1、鋅鎰干電池(1)酸性干電池是鋅筒外殼為 極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨為 極，在石墨的周圍填充混合液為電解質(zhì)溶液， 用淀粉糊固定化 。并還填有MnO2黑色粉末，吸收正極放出

2、的H2,防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。該干電池的工彳原理是：Zn+ 2MnO2+ 2NH4+= Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O寫出該干電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式：負(fù)極： (2)堿性鋅鎰干電池以氫氧化鉀做電解質(zhì)，其電極反應(yīng)式是：正極 負(fù)極 電池反應(yīng)是2、鉛蓄電池鉛蓄電池可放電亦可充電，它是用硬橡膠或者透明塑料制成長(zhǎng)方形外殼，在正極版上有一層棕褐色的，負(fù)極板是海綿狀的 ,兩極均浸入 溶液中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料 隔開(kāi)。(1)放電時(shí)可看作是 池，電極反應(yīng)式為： 負(fù)極：;正極：。 放電進(jìn)行到硫酸的濃度較低時(shí)需充電，充電時(shí)可以看作是 池，電極反應(yīng)式為：陰極：;陽(yáng)極：。電池總反應(yīng)方程式： 。3、氫氧燃料電池

3、(1)若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液負(fù)極：; 正極：總反應(yīng)方程式：(2)若以H2SO4為電解質(zhì)溶液負(fù)極：;正極：總反應(yīng)方程式：小結(jié)1、總反應(yīng)式=2、注意：若正極或負(fù)極電子得失后的產(chǎn)物能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，一定要寫完整。練習(xí)1、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-鎰堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH(s)+Mn2O3(s)。下列說(shuō)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：2MnO2(s)+H2O(l)+2e - Mn2O3(s)+2OH (aq)C、電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)

4、極D、外電路中每通過(guò) 0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5g練習(xí)2、阿波羅號(hào)宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)溶液為 KOH溶液，反應(yīng)保持在較高溫度，使水分蒸發(fā)，則下列敘述正確的是()A、此電池能發(fā)出藍(lán)色光焰B、H2為正極，O2為負(fù)極C工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的 pH不斷減小D、電極反應(yīng)式為：負(fù)極2H2+4OH - 4H2O+4e正極O2+2H2O+4e - 40K二、新型化學(xué)電源1、海水電池1991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁 一海水為能源的新型電池，用作航海標(biāo)志燈，該電池以取之不盡的海水作為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷被氧化而產(chǎn)生電流，電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 正極

5、：總反應(yīng)方程式：2、銀鋅電池一紐扣式電池它是用不銹鋼制成的一個(gè)由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，形似紐扣，盒內(nèi)正極殼一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充由鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀濃溶液，總的化學(xué)方程式： H2O+Ag2O + Zn = Zn(OH2 +2Ag寫出電極反應(yīng)式為：負(fù)極： ; 正極： 3、燃料電池(1)今有甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通入氣體是 ,正極通入氣體是,電極反應(yīng)式為:負(fù)極 正極電池反應(yīng)為 (2)如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為？負(fù)極： 正極； (1)和(2)的電解液不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH各有何

6、化？【合作探究】1、下圖2004年批量生產(chǎn)的筆記本電腦所用甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子催化劑傕it劑電糧)(H+)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另外一極反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH3OH+3O2- 2CQ+4H2O下列說(shuō)法正確()A、左電極為電池的陰極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B、右電極為電池的負(fù)極，b處通入的物質(zhì)是空氣C、負(fù)極反應(yīng)式：CH3OH+H2O- CQ+6H+6eD、正極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e - 4OH-2、有一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化鈕(達(dá)。3)的氧化金告(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2一。下列對(duì)該燃

7、料電池說(shuō)法正確的是()A、在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極移向正極B、電池的總反應(yīng)是：2c4H10+1302 = 8CQ+10H2OC、通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e一 40HTD、通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H10+13O2+26e 4CQ+5H203、以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入02和C02,負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為；放電時(shí)，CO32一移向電池的 （填正”或負(fù)”）極?！菊n堂訓(xùn)練】1、某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負(fù)極，含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時(shí)的電池反應(yīng)為：Li+LiMn2O4= L2

8、Mn2O4 ,下列說(shuō)法正確的是（）A、放電時(shí)，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)B、放電時(shí)，正極反應(yīng):Li+LiMn2O4+ e- L2Mn 2O4C、充電時(shí)，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)D、充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為：Li+e Li2、（1）腫（N2H4）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在273K、101kPa時(shí)，32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂退?，放出熱?24KJ, N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 是 O（2）腫一空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%30%的KOH溶液。腫一空氣燃料電池放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式負(fù)極的電極反應(yīng)式 3、有甲乙兩位同學(xué)均想利用原電池

9、反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人均使用鎂片和鋁片作電極，但甲（1）寫出甲電池中正極的電極反應(yīng)式同學(xué)將電極放入 6mol/L的硫酸溶液，乙同學(xué)將電極放入6mol/L的氫氧化鈉溶液中，如圖所示（2）寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式：負(fù)極：總反應(yīng)的離子方程式：（3）如果甲與乙同學(xué)均認(rèn)為 構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬活潑 ”，則甲會(huì)判斷出 活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出 活動(dòng)性更強(qiáng)（填名稱）（4）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些正確結(jié)論（）A、利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B、鎂的金屬性不一定比鋁的強(qiáng)C、該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序表已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有利用價(jià)值D、該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究

10、對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問(wèn)題具體分析(5)上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法 (填何靠"或不可靠”)。如不可靠，請(qǐng)你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極的可行實(shí)驗(yàn)方案(如可靠，可不填)【當(dāng)堂檢測(cè)】 1、可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以 NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：02 + 2H2O+4e 4OHB.以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al+30W- Al(OH)U +31C.以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程

11、中電解液的pH保持不變D.電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案 26答案一、常見(jiàn)化學(xué)電源1、鋅鎰干電池(1)負(fù) 正氯化俊、氯化鋅負(fù)極：Zn - Zn2+2e-(2)正極：MnO2+2H2O +2e-2OH +Mn (OH)2負(fù)極：Zn +2OH-ZnO +H2O +2e-總反應(yīng)式：Zn+ MnO2+ H2O = ZnO + Mn(OH)22、鉛蓄電池PbO2 Pb30%H2SO4原電池負(fù)極：Pb+SQ2- f PbSQ +2e-正極：PbC2+SQ2-+2e-+ 4H+- PbSQ +2H2O電解池負(fù)極：PbSQ +2e- Pb+SQ2-正極：PbSQ+2H2緘 PbO

12、2+SQ2-+2e-+ 4H+(3)總反應(yīng)式：PbO2+ Pb+2H2SC4、 2PbSO +2H2O藏電3、氫氧燃料電池(1)負(fù)極：2H2+4OH -4H2O+ 4 e-正極:O2+2H2O+4 e- -4OH-總反應(yīng)式：2 H2+ O2 = 2H2O(2)負(fù)極：2H2 - 4H+4 e-正極：O2+4H+4 e- -2H2?？偡磻?yīng)式：2 H2+ O2 = 2H2O【小結(jié)】 總反應(yīng)式=正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式練習(xí)1 C 練習(xí)2 D二、新型化學(xué)電源1、海水電源正極：3O2+6H2O+12 e- 12OH-負(fù)極：4Al - 4AI3+12 e-總反應(yīng)式：4Al+3O2+6H2O=4Al (OH) 32-銀鋅電池鈕扣式電池負(fù)極：Zn +2OH f Zn(OH)2+2e-正極：Ag2O+H2O +2e - 2OH-+2Ag93、燃料電池正極：2O2+4H2O+8 e- - 8OH-正極：2O2+8H+8 e- - 4H2O(1)甲烷 空氣負(fù)極：CH4+10OH- - CO32-+7H2O+8 e-總反應(yīng)式：2CH4+2 O2+2KOH=惶CO3+3H2O(2)負(fù)極：CH4+2H2O - CO2+8H+8 e-中PH值變小，(2)中PH值變大【合作探究】1、C 2、B3、C3H8+5O2 = 3CO2+4H2O負(fù)【課堂訓(xùn)練】1、 B2、 （1）熱化學(xué)方程式是N2H4（l） +O2