第2节 化学电源
学习目标:
1、认识日常生活中常用的化学电源和新型化学电池;
2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池;
3、学习化学电池的构成,电极反应式及总反应式的书写。
学习重难点:
化学电源的结构及电极反应的书写;燃料电池电极反应的书写。
自主学习
一、化学电源
(一)化学电源的分类
1.一次电池:电池中发生反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。
2.二次电池:可多次的电池。
3.燃料电池:利用和间的氧化还原反应将能转化为能的化学电源。燃料电池能连续不断地提供电能的原因。
4.判断电池优劣或者是否合适某种需要,主要看这种电池或 以及电池的可存储时间的长短。
二、一次电池
(一)锌锰电池——分为酸性和碱性两种
1.普通锌锰电池:酸性电解质为
负极:材料,反应式:
正极:材料,反应式:2NH4-+2 e+2MnO2=2NH3↑+Mn2O3+H2O
总反应化学反应方程式:Zn +2MnO2 +2NH4Cl=Mn2O3+ZnCl 2+2NH3↑
2. 碱性锌锰电池:
负极:材料,反应式:
正极:材料,反应式:2MnO2+2e+2H2O =2MnOOH+2OH
总反应化学反应方程式:Zn +2MnO2 +2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
(二)银锌电池
负极:材料,反应式: 。
正极:材料,反应式: 。
总反应化学反应方程式:Zn +AgO2 +H2O= Zn(OH)2+2Ag
三、二次电池
(一)铅蓄电池——最常见的二次电池
总反应化学反应方程式:
放电时:
负极:材料,反应式: 。
正极:材料,反应式: 。
充电时:
阳极(氧化反应):材料,反应式:
阴极(还原反应):材料,反应式:
小规律:
1、充电时,原电池的负极与外电源的负极相连,原电池的正极与外电源的正极相连。
2、充电的电极反应与放电的电极反应过程相反,即充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。
(二)目前已经开发的新型二次电池有
[课堂练习]高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是
A 放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B 充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
C 放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化
D 放电时正极附近溶液的碱性增强
四、燃料电池
(一)氢氧燃料电池
总反应化学反应方程式:2H2 +O2 = 2H2O ,正、负极材料是:
1、使用中性电解质
负极反应式: ;