高二化学化学电源2(1)
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高二化学化学电源试题答案及解析1.质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。
该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。
下列对该燃料电池的描述中正确的是()①正极反应为:O2+4H++4e-2H2O②负极反应为:2H2-4e-4H+③总的化学反应为:2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④【答案】C【解析】燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的,故③错。
因为导电离子是H+,且向正极移动,所以正极反应为O2+4H++4e-2H2O,电子由负极通过外电路流向正极。
【考点】燃料电池2.下列关于右图装置的说法正确的是A.银电极是负极B.铜电极上发生的反应为Cu-2e-=Cu2+C.外电路中的电子是从银电极流向铜电极。
D.该装置能将电能转化为化学能【答案】B【解析】A项:银电极是正极,故错;C项:外路电子从铜电极流向银电极,故错;D项:原电池装置,化学能转化为电能,故错。
故选B。
【考点】原电池的工作原理点评:本题考查学生原电池的工作原理,注意教材知识的灵活应用,属于基础知识的综合考查,难度不大。
3.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为:Zn + 2 MnO2 + H2O ="=" ZnO + 2MnO (OH)。
下列说法正确的是A.该电池的正极为锌B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C.当 0.l mol Zn 完全溶解时,流经电解液的电子个数为 1.204×l023D.电池正极反应式为: 2MnO2 + 2e -+2H2O ="=2MnO" (OH)+2OH-【答案】D【解析】A、从电池反应可知,锌被氧化,失去电子,所以是负极,故A错误;B、该电池反应中二氧化锰发生了还原反应,二氧化锰得到电子,被还原,为原电池的正极,故B错误;C、当有0.1mol锌溶解时,失去电子数为 0.1×2×6.02×1023=1.204×1023,但电子由负极经外电路流向正极,不流经电解液,故C错误;D、电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-,或2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)十2OH-,故D正确。
一、教学内容:1、原电池2、化学电源二、重点、难点1、理解原电池原理,并能正确判断原电池的两极,熟练书写电极反应式。
2、掌握构成原电池的条件,并会进行简单的原电池设计。
3、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
(一)原电池1、原电池的定义:将化学能直接转变为电能的装置。
分析:锌片、铜片插入稀硫酸中,锌片有气泡产生,铜片上没有气泡产生,这是因为在金属活动性顺序表中,锌排在氢的前面,容易失去电子,能置换酸中的氢,铜排在氢的后面,不能置换酸中的氢。
把锌片和铜片用导线连起来后,铜上有气泡放出而锌上没有是因为锌是比较活泼的金属,锌片的锌原子失电子变成锌离子,溶解在溶液里。
锌原子失去电子通过导..........线流到铜片上,而溶液中的氢离子从铜片上得到电子变成氢原子,二个氢原子组成了氢分子。
......(盐桥的作用:可使由它连接的两溶液保持电中性,盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
)2、原电池的原理:从化学反应来看,较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。
3、原电池的电极:原电池有两个电极,一个是正极..,一个是负极..。
(1)原电池中电子流出..的一极称为负极,该极上发生氧化反应。
负极:电子流出,较活泼,(锌片):Zn -2e -=Zn 2+(氧化反应) (2)原电池电子流入..的一极称为正极,该极上发生还原反应。
正极:电子流入,较不活泼,(铜片):2H ++2e -=H 2↑(还原反应) (3)电子的流动方向:负极→正极 (4)电流的流动方向:正极→负极(5)离子的移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
4、组成原电池的条件:有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极;电极材料均插入电解质溶液中;两极相连形成闭合回路。
5、原电池反应的应用:(1)比较金属的活泼性——活泼金属作负极被损耗,不活泼金属作正极。
1-2 课时2 化学电源知能定位1.了解化学电源的种类及工作原理,认识化学能转化为电能的实际意义。
2.了解常见的一次电池、二次电池和燃料电池。
3.了解废旧电池对环境的危害,树立环保意识。
情景切入各种电池在我们的生活中发挥着重要作用,你想知道它们的构造吗?它们工作的原理是怎样的呢?自主研习一、电池的种类及特点1.银锌纽扣电池(一次电池)(1)组成正极为Ag2O,负极为Zn,电解质溶液为KOH溶液。
(2)电极反应和电池反应正极反应:H2O+Ag2O+2e-===2Ag+2OH-负极反应:Zn+2OH-===2e-+Zn(OH) 2电池反应:H2O+Ag2O+Zn===2Ag+Zn(OH) 22.锌锰干电池(一次电池)(1)组成:分为酸性锌锰干电池(普通锌锰干电池)和碱性锌锰干电池,其正极为石墨棒,负极为锌筒,前者电解质溶液为NH4Cl和ZnCl2混合液,后者电解质为KOH。
(2)电极反应及电池反应碱性锌锰干电池负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH) 2正极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-电池反应:Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH) 2+2MnOOH铅蓄电池(二次电池)(1)组成:正极材料为PbO 2,负极材料为Pb,电解质溶液为H 2SO 4溶液。
(2)电极反应及电池反应铅蓄电池的放电反应是原电池反应,其电极反应式和电池反应式为:负极:Pb+SO -42-2e -===PbSO 4正极: PbO 2+4H ++2e -+SO 2-4===PbSO 4+2H 2O+2OH - 电池反应:Pb+PbO 2+4H ++2SO 2-4===2PbSO 4+2H 2O 铅蓄电池充电反应是上述反应的逆反应: 阴极:PbSO 4+2e -===Pb+SO 2-4阳极: PbSO 4+2H 2O-2e -===PbO 2+4H ++SO 2-4 总反应式:2PbSO 4+2H 2O===Pb+PbO 2+4H ++2SO 2-4 铅蓄电池的充、放电原理可用化学方程式表示: Pb+PbO 2+2H 2SO 4 充电PbSO 4+2H 2O4.氢氧燃料电池氢氧燃料电池是以氢气为燃料,氧气为氧化剂的燃料电池,其工作原理如上图所示。
高二化学电源原电池知识点化学电源是指通过化学反应产生电流的装置,也被称为电池。
电池是现代社会中广泛应用的电能源,广泛应用于手机、电脑、手表等电子设备中。
在高中化学学习中,电源原电池是一个重要的知识点,本文将介绍与高二化学电源原电池相关的几个知识点。
1. 原电池的定义与组成原电池是由两种不同金属通过电解质连接而成的电池。
由于两种金属的化学性质不同,金属中的自由电子在电解质的影响下产生移动,形成电流。
原电池由金属片和电解质构成,其中金属片又分为原电极正极和原电极负极。
2. 原电池的工作原理原电池工作时,正极金属发生氧化反应,负极金属发生还原反应。
正极金属的电子被氧化成离子,并释放出电子。
这些电子通过外部电路流向负极金属,与负极金属中的离子发生还原反应。
整个过程中,金属通过电解质的传导使电子流动,从而产生电流。
3. 原电池的电动势和方向原电池的电动势是指原电池正极和负极之间的电势差,通常用E表示。
电动势决定了原电池的产生电流的能力,单位是伏特(V)。
电动势的方向与电流方向相同,即电流从正极流向负极。
4. 原电池的浓差电池和金属电池原电池可以分为浓差电池和金属电池两种类型。
浓差电池是利用电解质浓度差异产生电动势的电池,常见的浓差电池有酸浓差电池和氧化还原浓差电池。
金属电池是利用金属之间的氧化还原反应产生电动势的电池,例如铜锌电池和锂离子电池。
5. 原电池的电化学符号表示法为了简化原电池的表示,人们采用了电化学符号表示法。
以锌铜电池为例,锌作为负极金属被表示为Zn,铜作为正极金属表示为Cu,二者之间的电解质用“||”表示。
锌铜电池的符号表示为Zn | | Cu。
这种表示法能够清晰地表达原电池的组成和连接方式。
6. 原电池的电化学实验在化学实验中,可以通过原电池进行一些实验,例如测量电动势、观察金属溶解和析出等现象。
通过电化学实验可以验证原电池的工作原理和电动势的大小,进一步加深对原电池的理解。
7. 原电池的应用原电池是一种常见的电源装置,在日常生活和工业生产中都有广泛应用。
教案难点化学电池的反应原理知识结构与板书设计第二节化学电源一、化学电源1、化学电源的分类:一次电池、二次电池和燃料电池等。
2、化学电源的优点:(1)能量转换效率高,供能稳定可靠。
(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。
(3)易维护,可在各种环境下工作。
3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准:(1)比能量(2)比功率(3)电池的储存时间的长短二、一次电池1、碱性锌锰干电池:负极(锌筒):Zn +2OH-—2e—= Zn(OH)2;正极(石墨):正极:2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH-电池的总反应式为:Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)22、银锌电池:负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为:Zn+Ag2O2Ag+ ZnO3、锂电池:8Li+3SO2Cl2=6LiCl+Li2SO3+2S三、二次电池1、铅蓄电池负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为:Pb+PbO2+2H2SO4常见的钮扣电池也是银锌电池,它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极盒一端充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液,溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜,将电极与电解质溶液隔开。
一粒钮扣电池的电压达1.59 V,安装在电子表里可使用两年之久。
[板书]2、银锌电池:负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为:Zn+Ag2O 2Ag+ ZnO[阅读]资料卡片—锂电池。
[讲]锂电池是金属锂作负极,石墨作正极,无机溶剂亚硫酰氯(SO2Cl2)在炭极上发生还原反应。