学习目标
1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电池的特点。
2.掌握构成化学电池的基本要素,了解常见化学电池的工作原理。
1.一次电池
(1)特点:电池放电后________充电(内部的氧化还原反应________逆向进行),如锌锰干电池属于一次电池。
(2)锌锰干电池的构造如图所示。
①锌筒为________,电极反应是______________。
②石墨棒为______,最终被还原的物质是____________。
③NH4Cl糊的作用是________________。
④特点:放电后不能充电,便于携带,价格低。
2.二次电池(充电电池)
(1)特点:二次电池在放电时所进行的________________,在充电时可以__________,使电池恢复到放电前的状态,从而实现放电与充电的循环。
(2)能量转化:化学能放电电能。
(3)常见的充电电池:______电池、________电池、________电池等。
判断正误
(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细( )
(2)充电电池可以无限制地反复充电、放电( )
(3)二次电池充电时化学能转化为电能( )
铅酸蓄电池常用作汽车电瓶,其构造如图所示,工作时该电池总的方程式为Pb+PbO2+2H2SO4放电2PbSO4+2H2O。
按要求回答下列问题:
(1)负极材料是____________,正极材料是__________,电解质溶液是________。
(2)工作时,电解质溶液中的H+移向________极。
(3)工作时,电解质溶液中硫酸的浓度________(填增大减小或不变)。
(4)当铅酸蓄电池向外电路提供2 mol e-时,理论上负极板的质量增加________g。
归纳总结
铅酸蓄电池的电极反应
负极:Pb+SO4(2-)-2e-===PbSO4,
正极:PbO2+4H++SO4(2-)+2e-===PbSO4+2H2O,
总的电池反应:Pb+PbO2+2H2SO4放电2PbSO4+2H2O。
1.概念
一种将燃料(如______、______、________)和氧化剂(如________)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。
2.特点
(1)清洁、安全、高效等;
(2)能量转化率可以达到________以上;
(3)反应物不是储存在电池内部,而是从外部提供,供电量易于调节。
3.应用
在航天、军事、交通等领域有广阔的应用前景。
4.氢氧燃料电池
氢氧燃料电池在不同介质中的总反应相同,均为2H2+O2===2H2O。但正、负极反应与电解质溶液有关,正、负极反应如下:
特别提醒 在书写电极反应式时应看清溶液的酸碱性,酸性条件下不出现OH-,碱性条件下不出现H+。
判断正误
(1)燃料电池是利用燃料的燃烧发电( )
(2)燃料电池中,燃料在正极上发生氧化反应( )
(3)氢氧燃料电池将热能直接转变为电能( )
(4)原电池中正极材料一定发生还原反应( )
(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子( )
例题:将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
(1)实验测得OH-定向移向A电极,则______(填A或B)电极入口通CH4,其电极反应式为________________,另一电极的电极反应式为__________________________________。
(2)若将电解质溶液更换为稀H2SO4,实验测得B电极附近的pH减小,则A处电极入口通入的气体是____________,其电极反应式为____________________,B电极的电极反应式为_______________________________________________________________________________。
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