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1、高二化學(xué)化學(xué)電源人教實(shí)驗版【本講教育信息】一.教學(xué)內(nèi)容：化學(xué)電源二.重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.一次電池、二次電池和燃料電池的反應(yīng)原理、性能及其應(yīng)用是重點(diǎn)2.化學(xué)電池的反應(yīng)原理是難點(diǎn)三.具體內(nèi)容：1.化學(xué)電源的分類2.一次電池（1）堿性鋅錳電池（2）鋅銀電池（3）鋰電池3.二次電池（1）鉛蓄電池放電過程（2）鉛蓄電池充電過程4.燃料電池（1）氫氧燃料電池（2）甲烷燃料電池（3）甲醇燃料電池（4）乙醇燃料電池（5）液態(tài)肼燃料電池【典型例題】[例1]氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)
2、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，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大B.電池放電時，鎳元素被氧化C.電池充電時，氫元素被還原D.電池放電時，H2是負(fù)極答案：CD解析：考察基本的二次電池各電極及反應(yīng)判斷。[例2]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）下列說法錯誤的是（）A.電池工作時，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2（s）+H2O（
3、1）+2e－=Mn2O3（s）+2OH－（aq）C.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g答案：C解析：考察原電池原理的應(yīng)用。[例3]高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH下列敘述不正確的是（）A.放電時負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2e－+2OH－=Zn（OH）2B.充電時陽極反應(yīng)為：Fe（OH）3－3e－+5OH－=FeO+4
4、H2OC.放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D.放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)答案：C解析：判斷二次電池充放電過程的判斷。[例4]固體氧化物燃料電池是由美國西屋（Westinghouse）公司研制開發(fā)的。它以固體氧化鋯－氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子（O2－）在其間通過。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)，下列判斷正確的是（）A.有O2放電的a極為電池的負(fù)極B.有H2放電的b極為電池的正極C.a極對應(yīng)的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e－=4OH－D.該電池
5、的總反應(yīng)方程式為答案：D解析：考察利用所學(xué)知識進(jìn)行類比判斷。[例5]新型高能鈉硫電池以熔融的鈉、硫為電極，以鈉離子導(dǎo)電的陶瓷為固體電解質(zhì)。該電池放電時為原電池，充電時為電解池，反應(yīng)原理為：2Na+XS====Na2Sx（1）放電時S發(fā)生________反應(yīng)，Na作________極（2）充電時Na所在電極與直流電源________極相連（3）充電時陽極反應(yīng)為_____________；放電時負(fù)極反應(yīng)為_______________答案：（1）還原；負(fù)；（2）負(fù)；（3）Sx2－－2e－=XS；Na–e－=Na+解析：考察
6、電池充放電過程的反應(yīng)的判斷。[例6]燃料電池是一種新型的無污染、無噪音、高效率的汽車動力和發(fā)電設(shè)備，試解答下列問題：（1）宇宙飛船上的氫氧燃料電池，其電極反應(yīng)為：2H2－4e－+4OH－=4H2O，O2+2H2O+4e－=4OH－，正極發(fā)生的是___________反應(yīng)（填氧化或還原），總反應(yīng)方程式是：___________（2）燃料電池在發(fā)電的同時還生成了水，這正好解決了宇航員在太空中的飲水問題，若電池輸出的電流強(qiáng)度為533A，則每小時能生成多少g水？答案：還原；2H2＋O2＝2H2O；179.3g。解析：根據(jù)燃料電
7、池中電子轉(zhuǎn)移計算。[例7]有人設(shè)計以鉑和鋅為電極材料，埋入人體內(nèi)作某種心臟病人的心臟起搏器的能源，它依靠人體血液中有一定濃度的O2、H2O進(jìn)行工作，兩極反應(yīng)式為：正極材料是________電極反應(yīng)是________________，負(fù)極材料是________，電極反應(yīng)是________________。答案：鉑；O2+4e－+2H2O=4OH－；Zn；Zn–2e－=Zn2+解析：利用化學(xué)電源中電極及電極反應(yīng)判斷的方法解題。[例8]熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合
8、物作電解質(zhì)，CO為陽極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃?xì)猓频迷?500C下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32－→4CO2+4e－正極反應(yīng)式________________總電池反應(yīng)式________________答案：O2+2CO2+4e－=2CO32－；2CO+O2=2CO2解析：判斷
