1、灿若寒星整理制作灿若寒星整理制作第第2课课时时化化学学电电源源第第2课课时时课课堂堂互互动动讲讲练练知知能能优优化化训训练练课课前前自自主主学学案案探探究究整整合合应应用用课课前前自自主主学学案案一一、化化学学电电源源人人们们根根据据原原电电池池的的反反应应原原理理，发发明明并并制制造造了了多多种种多多样样的的化化学学电电源源。在在日日常常生生活活、高高科科技技领领域域、航航天天技技术术中中化化学学电电源源是是不不可可缺缺少少的的。化化学学电电源源具具有有能能量量转转化化率率高高、使使用用方方便便、用用途途广广泛泛等等优优点点。二二、化化学学电电源源的的分分类类化化学学电电源源可可分分为为两两
2、类类：_、_。一一次次电电池池二二次次电电池池其其中中一一次次电电池池又又称称为为一一次次性性电电池池，其其特特点点是是用用过过之之后后不不能能复复原原；二二次次电电池池充充电电后后可可重重复复多多次次使使用用。常常见见化化学学电电源源的的组组成成与与反反应应原原理理Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnO(OH)ZnAg2OH2OZn(OH)22AgPbO2Pb2PbSO42H2O2H2SO42CH3OH3O26H2O1科科学学家家近近年年来来研研制制出出一一种种新新型型细细菌菌燃燃料料电电池池，利利用用细细菌菌将将有有机机酸酸转转化化成成氢氢气气，氢氢气气进进入入以以磷磷
3、酸酸为为电电解解质质的的燃燃料料电电池池发发电电。电电池池负负极极反反应应为为()AH22OH2e=2H2OBO24H4e=2H2OCH22e=2HDO22H2O4e=4OH答答案案：C答答案案：A3一一种种燃燃料料电电池池中中发发生生的的化化学学反反应应为为：在在酸酸性性溶溶液液中中甲甲醇醇与与氧氧作作用用生生成成水水和和二二氧氧化化碳碳。该该电电池池负负极极发发生生的的反反应应是是()ACH3OH(g)O2(g)2e=H2O(l)CO2(g)2H(aq)BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)DO2(g)2H2O(l)4e=4
4、OH答答案案：C课课堂堂互互动动讲讲练练化化学学电电源源化化学学电电源源可可分分为为一一次次电电池池和和二二次次电电池池。二二次次电电池池放放电电时时是是原原电电池池，遵遵循循原原电电池池原原理理。【解解析析】该该电电池池能能充充电电，为为二二次次电电池池，A不不正正确确；根根据据Li只只有有1价价可可推推知知，LiFePO4中中的的Fe为为2价价，B正正确确；放放电电时时负负极极被被消消耗耗，化化学学能能转转化化为为电电能能，C正正确确；放放电电时时，为为原原电电池池，电电解解质质溶溶液液中中的的阳阳离离子子应应向向正正极极移移动动，D正正确确。【答答案案】A变变式式训训练练1下下列列说说法
5、法正正确确的的是是()A镍镍镉镉电电池池、锂锂电电池池和和锌锌锰锰电电池池都都是是二二次次电电池池B燃燃料料电电池池是是一一种种高高效效但但是是会会污污染染环环境境的的新新型型电电池池C化化学学电电池池的的反反应应原原理理是是氧氧化化还还原原反反应应D铅铅蓄蓄电电池池放放电电时时正正极极是是Pb，负负极极是是PbO2解解析析：选选C。锌锌锰锰电电池池是是一一次次电电池池，A不不正正确确；燃燃料料电电池池是是一一种种高高效效不不会会污污染染环环境境的的新新型型电电池池，B不不正正确确；铅铅蓄蓄电电池池放放电电时时正正极极是是PbO2，负负极极是是Pb，D不不正正确确。电电极极反反应应式式、原原电
6、电池池反反应应式式的的书书写写1电电极极反反应应式式的的书书写写(1)负负极极反反应应式式的的书书写写活活泼泼金金属属作作负负极极时时，本本身身被被氧氧化化：若若生生成成的的阳阳离离子子不不与与电电解解质质溶溶液液反反应应，可可直直接接写写成成产产物物为为金金属属阳阳离离子子，如如：Zn2e=Zn2，Cu2e=Cu2。若若生生成成的的金金属属阳阳离离子子与与电电解解质质溶溶液液反反应应，应应写写成成“金金属属失失电电子子的的反反应应式式”与与“阳阳离离子子与与电电解解质质溶溶如如：H2-O2(H2SO4)原原电电池池，正正极极反反应应式式为为：O24e4H=2H2O；H2-O2(KOH)原原电
7、电池池，正正极极反反应应式式为为：O24e2H2O=4OH。2原原电电池池反反应应式式的的书书写写两两电电极极反反应应式式，得得失失电电子子数数相相等等时时，将将两两电电极极反反应应式式相相加加即即得得原原电电池池反反应应式式。特特别别提提醒醒：在在正正极极上上，若若是是电电解解质质溶溶液液中中的的某某种种离离子子被被还还原原，无无论论该该离离子子是是强强电电解解质质提提供供的的，还还是是弱弱电电解解质质提提供供的的，一一律律写写离离子子符符号号；而而在在原原电电池池反反应应中中，要要遵遵循循离离子子方方程程式式的的书书写写规规则则，只只有有易易溶溶的的强强电电解解质质用用离离子子符符号号表表
8、示示。写写出出下下列列原原电电池池的的电电极极反反应应式式和和总总反反应应的的化化学学方方程程式式。正正、负负极极电电解解质质组组别别负负极极正正极极电电解解质质溶溶液液(1)铁铁铜铜稀稀硫硫酸酸(2)铜铜银银硝硝酸酸银银溶溶液液(3)铁铁石石墨墨氯氯化化钠钠溶溶液液(1)负负极极：_；正正极极：_；总总反反应应式式：_。(2)负负极极：_；正正极极：_；总总反反应应式式：_。(3)负负极极：_；正正极极：_；总总反反应应式式：_。【解解析析】(1)铁铁作作负负极极失失2e变变成成Fe2，H得得e变变成成H2；(2)Cu失失2e变变成成Cu2，Ag得得e变变成成Ag；(3)Fe失失2e变变成成
9、Fe2，得得电电子子的的是是空空气气中中的的O2，因因为为NaCl溶溶液液为为中中性性溶溶液液，所所以以O2得得电电子子后后变变为为O2，立立即即结结合合H2O分分子子生生成成OH。【答答案案】(1)Fe2e=Fe22H2e=H2FeH2SO4=FeSO4H2(2)Cu2e=Cu2Age=AgCu2AgNO3=2AgCu(NO3)2(3)Fe2e=Fe22H2OO24e=4OH2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2变变式式训训练练2燃燃料料电电池池燃燃料料电电池池中中通通燃燃料料的的一一极极作作负负极极，通通O2的的一一极极作作正正极极，常常见见的的有有CH4、CH3OH、C2H6、H2等等燃燃
10、料料电电池池。(2011年年莆莆田田高高一一检检测测)如如图图所所示示，可可形形成成氢氢氧氧燃燃料料电电池池。通通常常氢氢氧氧燃燃料料电电池池有有酸酸式式(当当电电解解质质溶溶液液为为H2SO4溶溶液液时时)和和碱碱式式当当电电解解质质溶溶液液为为NaOH(aq)或或KOH(aq)时时两两种种。试试回回答答下下列列问问题题：氢氢氧氧燃燃料料电电池池示示意意图图(1)酸酸式式电电池池的的电电极极反反应应：负负极极_，正正极极_；电电池池总总反反应应：_；电电解解质质溶溶液液pH的的变变化化_(填填“变变大大”、“变变小小”或或“不不变变”)。(2)碱碱式式电电池池的的电电极极反反应应：负负极极_
11、，正正极极_；电电池池总总反反应应：_；电电解解质质溶溶液液pH的的变变化化_(填填“变变大大”、“变变小小”或或“不不变变”)。【解解析析】燃燃料料电电池池所所用用的的介介质质不不同同，相相应应的的电电极极反反应应就就不不同同；但但无无论论如如何何书书写写，两两电电极极反反应应相相叠叠加加始始终终等等于于燃燃料料的的燃燃烧烧反反应应。这这也也是是验验证证电电极极反反应应是是否否正正确确的的一一种种方方法法。(1)正正极极上上，O2得得电电子子变变为为O2，溶溶液液中中O2不不能能单单独独存存在在，酸酸性性条条件件下下与与H结结合合生生成成H2O。负负极极上上，H2失失电电子子变变为为H，H进
12、进入入电电解解质质溶溶液液。电电池池总总反反应应为为H2在在O2中中燃燃烧烧的的反反应应，由由于于有有水水生生成成，溶溶液液将将逐逐渐渐变变稀稀，故故pH增增大大。(2)正正极极上上，O2得得电电子子变变为为O2，溶溶液液中中O2不不能能单单独独存存在在，碱碱性性条条件件下下与与H2O分分子子结结合合生生成成OH；负负极极上上，H2失失去去电电子子变变为为H，碱碱性性条条件件下下H不不能能大大量量存存在在，与与OH结结合合生生成成水水。电电池池。总总反反应应也也是是H2在在O2中中的的燃燃烧烧反反应应。同同样样，由由于于有有水水生生成成，c(OH)变变小小，pH变变小小【答答案案】(1)2H2
13、4e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O变变大大(2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2O变变小小变变式式训训练练3(3)开开始始放放电电时时，正正极极附附近近溶溶液液的的pH_(填填“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”)。探探究究整整合合应应用用废废旧旧电电池池的的回回收收利利用用一一节节电电池池烂烂在在地地里里，能能够够使使一一平平米米的的土土地地失失去去利利用用价价值值。对对自自然然环环境境威威胁胁最最大大的的5种种物物质质中中，电电池池里里就就含含了了3种种。废废电电池池一一般般都都运运往往专专门门的的有有毒毒、有有害害垃垃圾圾填填埋
14、埋场场，但但这这种种做做法法不不仅仅花花费费太太大大而而且且还还造造成成浪浪费费，因因为为其其中中尚尚有有不不少少可可作作原原料料的的有有用用物物质质。回回收收利利用用废废旧旧电电池池，不不仅仅能能减减少少环环境境污污染染，而而且且还还能能减减少少资资源源的的浪浪费费。某某学学校校设设计计了了一一节节实实验验活活动动课课，让让学学生生从从废废旧旧电电池池中中回回收收碳碳棒棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等等物物质质，整整个个实实验验过过程程如如下下。回回答答有有关关问问题题。(1)干干电电池池的的基基本本构构造造和和工工作作原原理理如如图图为为干干电电池池的的基基本本构构造造图图。干干电电
15、池池工工作作时时负负极极上上的的电电极极反反应应是是_，MnO2的的作作用用是是除除去去正正极极上上的的产产物物H2，该该反反应应方方程程式式为为2MnO2H2=Mn2O3H2O。(2)锌锌皮皮和和碳碳棒棒的的回回收收用用钳钳子子和和剪剪子子剪剪开开待待回回收收的的干干电电池池的的锌锌筒筒，将将锌锌皮皮和和碳碳棒棒取取出出，并并用用毛毛刷刷刷刷干干净净，将将电电池池内内的的黑黑色色粉粉末末移移入入烧烧杯杯中中。(3)氯氯化化铵铵、氯氯化化锌锌的的提提取取、检检验验和和分分离离如如何何从从黑黑色色粉粉末末中中提提取取NH4Cl和和ZnCl2等等晶晶体体的的混混 合合 物物？写写 出出 简简 要要 的的 实实 验验 步步 骤骤_。设设计计简简单单的的实实验验证证明明所所得得晶晶体体中中含含有有NH。实实验验步步骤骤_；实实验验现现象象_；有有关关的的离离子子方方程程式式_。用用_的的方方法法可可将将NH4Cl和和ZnCl2的的晶晶体体混混合合物物分分离离开开。最最后后剩剩余余的的黑黑色色残残渣渣的的主主要要成成分分是是MnO2，还还有有炭炭黑黑和和有有机机物物等等。可可用用灼灼烧烧的的方方法法除除去去杂杂质质，该该实实验验中中要要用用到到的的主主要要仪仪器器有有_。【解解析析】以以干干电电池池为为情情景景综综合合考考查查物物质质的的提提取取、检检验验和和分分离离。
