第二節(jié) 化學電學案
學習目標:
1、常識性介紹日常生活中常用的化學電和新型化學電池;
2、認識一次電池、二次電池、燃料電池等幾類化學電池;
3、學習化學電池的構(gòu)成,電極反應式及總反應式的書寫。
學習重點:化學電的結(jié)構(gòu)及電極反應的書寫
學習難點:化學電的結(jié)構(gòu)及電極反應的書寫
學習過程:
化學電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。
1、一次電池(又稱干電池)
如:普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等。
(1)堿性鋅錳電池,電解質(zhì)是OH,其電極反應:
負極(Zn):
正極(nO2):
總反應:
(2)鋅銀電池的負極是Zn,正極是Ag2O,電解質(zhì)是OH,其電極總反應如下:
Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
則:負極( ):
正極( ):
2、二次電池(又稱充電電池或蓄電池)
如:鉛蓄電池。反應方程式如下式:
Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)
①其放電電極反應:
負極( ):
正極( ):
②其充電反應是上述反應的逆過程,則電極反應:
(電化學上規(guī)定:發(fā)生氧化反應的電極為陽極,發(fā)生還原反應的電極為陰極)
陰極:
陽極:
3、燃料電池
燃料電池是一種持續(xù)地將燃料和氧化劑的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學電池。它與一般的化學電不同,一般化學電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部,故而限制了電池的容量,而燃料電池的電極本身不包括活性物質(zhì),只是一個催化轉(zhuǎn)化元。
如:氫氧燃料電池。
①酸性介質(zhì)時,電極反應:
負極:
正極:
總反應:
②堿性介質(zhì)時,電極反應:
負極:
正極:
總反應:
除H2外,烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體,均可作燃料電池的燃料;除純氧氣外,空氣中的氧氣也可作氧化劑。
練習、新型燃料電池,甲烷、氧氣及OH電解質(zhì)溶液,用Pt作兩個電極,寫出兩個電極的電極反應式和總反應式。
當堂達標訓練:
1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視,廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是( )
A.鋅 B.汞 C.石墨 D.二氧化錳
2、據(jù)報道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池,電量可達現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍,可連續(xù)使用一個月才充一次電。其電池反應為:2CH3OH + 3O2 + 4OH— 2CO32— + 6H2O,則下列說法錯誤的是 ( )
A.放電時CH3OH參與反應的電極為正極
B.充電時電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大
C.放電時負極的電極反應為:CH3OH-6e-+8OH- = CO32— + 6H2O
D.充電時每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子
3、某可充電的鋰離子電池以Lin2O4為正極,嵌入鋰的碳為負極,含Li+導電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應為:Li+Lin2O4==Li2n2O4。下列說法正確的是 ( )
A.放電時,Lin2O4發(fā)生還原反應
B.放電時,正極反應為:Li++Lin2O4+e-==Li2n2O4
C.充電時,Lin2O4發(fā)生氧化反應
D.充電時,陽極反應為:Li++e-==Li
4、鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用,它的充放電反應按下式進行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知,該電池放電時的負極是 ( )
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)
5、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。高鐵電池的總反應為
下列敘述不正確的是
A.放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1mol 2FeO4被氧化
B.充電時陽極反應為:Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO + 4H2O
C.放電時負極反應為:Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2
D.放電時正極附近溶液的堿性增強
6、已知反應AsO43-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O是可逆反應.設計如圖裝置,進行下述操作:
(Ⅰ)向(B)燒杯中逐滴加入濃鹽酸,發(fā)現(xiàn)微安培表
指針偏轉(zhuǎn);
(Ⅱ)若改往(B)燒杯中滴加40%NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)
微安培表指針向前述相反方向偏轉(zhuǎn).試回答:
(1)兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?
答: 。
(2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向為什么會相反?試用平衡移動原理解釋此現(xiàn)象.
答:
(3)(Ⅰ)操作過程中C1棒上發(fā)生的反應為 。
(4)(Ⅱ)操作過程中C2棒上發(fā)生的反應為 。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://simonabridal.com/gaoer/42355.html
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