第三单元化学能与电能的转化化学电源【我思我学】查一查1.常用的化学电源有哪些？你能理解它们工作原理吗?2.化学能与电能相互转化有何实际意义？想一想w.w.w.k.s.5.u.c.o.m什么是一次电池、二次电池?请你举出相关的例子。【同步导学】一、评价要点1．常见化学电池有电池、电池、电池、电池、电池、电池。2．在氢氧燃料电池中（KOH溶液做电解质溶液），氢气在极发生反应，电极反应式为；氧气在极发生反应，电极反应式为。二、方法指引化学电源有一次电池和二次电池之分，一次电池用过后不能复原，二次电池充电后能继续使用。一次性干电池中的氧化还原反应是不可逆的，放完电之后就不能再使用；而蓄电池中的氧化还原反应是可逆的，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，使生成物恢复原状。三、典型例题w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为，此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）解析：因为放电发生Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2的反应，负极失去电子，发生氧化反应，做还原剂，因此负极为Zn,答案为D2.（海水电池）1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,则该电源的负极材料为，正极材料为，负极反应正极反应。3/3解析：Al、O2（空气）之间的氧化还原反应为：4Al+3O2=Al2O3.将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极产物，又是反应材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料，如石墨等铝、O2的氧化反应、还原反应分别为：Al–3e-=Al3+,O2+2H2O+4e-=4OH-答案：铝石墨负极反应：Al–3e-=Al3+，O2+2H2O+4e-=4OH-【随堂检学】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是()A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其它物品D．回收其中石墨电极2.Li-Cd池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:充电放电Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知,该电池放电时的负极材料是()A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)3.电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液，电极总反应为：Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag.下列叙述正确的是()A．Zn是正极,Ag2O是负极B．Zn是负极,Ag2O是正极C．工作时负极区溶液的pH增大D．工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极4.据报道，美国在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点其电池反应为：2Zn+O2=2ZnO,其原料为锌、空气和电解质溶液，则下列叙述正确是()A．锌为正极，空气为负极反应B．负极还原反应，正极氧化反应C．负极的电极反应为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2OD．电池工作时溶液的pH降低5.微型纽扣电池在现代生活中有广泛使用，有一种银锌电池其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-根据上述反应式，判断下列叙述正确的是()A．在使用过程中，电极负极区溶液的pH减小B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极3/3D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应6.将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，即构成甲烷燃料电池，已知通入甲烷的一极，其电极反应为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;通入氧气的另一极，其电极反应式是2O2+4H2O+8e-=8OH-,下列叙述正确的是()A．通入甲烷的电极为正极B．正极发生氧化反应C．该电池使用一段时间后应补充氢氧化钾D．燃料电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动7.铅蓄电池其电极分别是Pb、PbO2，电解质是一定浓度的硫酸，工作时的反应方程式为：充电放电PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O试分别写出其电极反应式。请写出放电时的电极反应。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m【活用所学】8.航天技术上使用的氢—氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境的优点，氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应的化学方程式均可表示为：2H2+O2=2H2O,酸式氢—氧燃料电池中的电解质是酸，其负极反应为2H2—4e-=4H+，则其正极反应为，碱式氢—氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应为。9.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：正极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e-负极反应式：总电池反应式：参考答案1.B2.C3.B4.C5.AC6.C7.负极Pb－2e-+SO42-=PbSO4正极PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O8.4H++O2+4e-=2H2O2H2+4OH-－4e-=4H2O9.负极反应式：2CO2＋O2＋4e-=2CO32-总反应式：2CO＋O2=2CO23/3