2012版高中化学课时讲练通配套课件 4.2化学电源 新人教版选修4.ppt

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1、1.如果你拥有一个笔记本电脑，你希望电脑中的电池有哪些优点？提示：电容量大，工作寿命长，充电时间短，体积小，质量轻，性价比高等。2.如果你是一个研制电池的工程师，在开发新产品时将主要考虑哪些问题？提示：需要了解新产品的技术指标和生产成本是最基本的要求。例如：①电池功率的大小（涉及活性物质及相关电解质溶液等填充物的选择）；②电池的使用环境（涉及电池使用的安全性以及对电池的外形、质量大小和外包装等方面的要求）；③电池的连续工作时间或使用寿命（涉及活性物质用量、电池的记忆效应以及电池自身放电率的大小等因素）；④电池废弃后，其内容物

2、可能对环境的影响等。【典例1】（2010·安徽高考）某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为：2H2+O2====2H2O，下列有关说法正确的是A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-====4OH-C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极【思路点拨】（1）在外电路中电子由负极流向正极，在内电路中阳离子由负极移向正极；（2）分析气体体积时应注意标准状况。【自主解答】选D。本题考查了原电池的

3、工作原理，包括电子的流向、电极反应式的书写、离子移动方向及电极产物“量”的计算。由电极反应式可知，氢气通入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为负极、b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错；B项，b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+====2H2O，B错；C项，没有注明此时是否处于标准状况下，故无法计算气体的体积，C错。请根据原电池原理，探讨以下几种电池的电极反应式及电池的总反应式。（1）铝-空气-海水电池提示：负极：Al－3e-====Al3+；正极：2H2O＋O2＋4e-====4OH-电池总反应式为

4、：4Al＋3O2+6H2O====4Al（OH）3（2）甲烷燃料电池（KOH溶液）提示：负极：CH4+10OH－－8e－====CO32－+7H2O；正极：2O2+4H2O+8e－====8OH－总反应方程式为：CH4+2O2+2OH-====CO32-+3H2O（3）CH3OH燃料电池（KOH溶液）提示：负极：2CH3OH+16OH－－12e－====2CO32-+12H2O；正极：3O2+6H2O+12e－====12OH－总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4OH-====2CO32-+6H2O（4）熔融盐燃料电池：

5、该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。提示：负极：2CO+2CO32-－4e-====4CO2正极：O2+2CO2+4e-====2CO32-总反应式为：2CO+O22CO2点燃====【典例2】（2010·福建高考）铅蓄电池的工作原理为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)，阅读图，下列判断不正确的是放电充电A.K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-====PbO

6、2+4H++SO42-B.当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2molC.K闭合时，Ⅱ中SO42-向c电极迁移D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极【思路点拨】（1）书写电极反应式时应看清充放电的方向，同时注意元素价态的变化。（2）结合装置图，正确判断电极情况。（3）熟练掌握铅蓄电池的工作原理。【自主解答】选C。选项A：K闭合时Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极，发生氧化反应，其反应式为PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+4H++SO42-，所以A正确。选项B：在上述总反应式中，

7、得失电子总数为2e-，当电路中转移0.2mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol，所以B项正确。选项C：K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以C项错误。选项D：K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时作电源的负极，d表面生成PbO2，作电源的正极，所以D项正确。知识点一：一次电池1.下列说法中正确的是()A.镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C.化学电池的反应基础是氧化还原反应D.铅蓄电池放电的时候正极是Pb

8、负极是PbO2【解析】选C。Ａ项中碱性锌锰干电池都是一次电池，Ａ项错误；燃料电池是一种高效不会污染环境的新型电池，Ｂ项错误；铅蓄电池放电的时候正极是PbO2，负极是Pb,D项错误。2.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式