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高三化学一轮复习——化学电源


第 21 讲 常见的化学电源 【考纲要求】 1、了解常见化学电源的种类及其工作原理。 2、掌握新型燃料电池在不同介质下的电极反应和应用。 [课前预习区] (一)一次电池--锌锰干电池 1、酸性锌锰干电池:电解质是 正极材料是 ,负极材料是 ,电极反应: 。 ,电极反应: , 。 , ,电极反应式: ,负极材料是 2、碱性锌锰干电池:电解质是 正极材料是 ,电极反应: 。电池

反应: (二)二次电池--铅蓄电池 1、电解质是 是 ,负极材料是 ,电极反应 。总的电池反应 极,做 极,发生 极,发生 反应,电极反应 ,正极材料 。 ; 。 ,电极反应 2、充电时,负极接电源的 正极接电源的 极,做 反应,电极反应: (三)燃料电池—氢氧燃料电池 航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱 式两种,它们放电时的总反应都可以表示为 负极反应可表示为, 质是碱,其正极反应式为 ,酸式电池中电解质是酸,其 _。碱式电池的电解 ____。 ,则其正极反应式为_________ ,则其负极反应可表示_________ 【课堂互动区】 【重点突破 1】一、新型电池—可充电电池 [例题 1] 镍镉(Ni-Cd)电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行: Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电时的两极材料是 负极反应式 充电时阳极反应式 Cd+2NiO(OH)+2H2O , 正极反应式 。 , 阴极反应式 1 , 。 【变 式练习 1】 (2011 海南)一种充电电池放电时的电极反应为 H2+2OH —2e-=2H2O; NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-;当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应 是( ) A. H2O 的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H2 的氧化 D. NiO(OH) 2 的氧化 — 【变式 2】 (09 浙江卷 12)市场上经常见到的标记为 Li-ion 的电池称为“锂离子电池” 。它的负极 材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体) ,电解质为一种能传导 Li ? 的高分子材料。 这种锂离子电池的电池反应为:下列说法不正确的是( ... ) ??? ? Li+2Li 0.35 NiO2 ??? 2Li0.85 NiO2 ? 放电 充电 A.放电时,负极的电极反应式:Li-e ? =Li ? B.充电时,Li 0.85 NiO2 既发生氧化反应又发生还原反应 C.该电池不能用水溶液作为电解质 D.放电过程中 Li ? 向负极移动 【重点突破 2】二、新型电池—燃料电池 [例 2] 有人设计出利用 CH4 和 O2 的反应, 用铂电极在 KOH 溶液中构成原电池。 电池的总反应 类似于 CH4 在 O2 中燃烧, 写出正极反应式 ;负极反应式 (思考)下列情况下的电极反应式如何写? (1) 将电解质改为硫酸: 。 (2) 将电解质改为掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导 O2 — (3) 用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质,,空气与 CO2 的混合气体为正极助燃气 【规律总结 2】燃料电池的特点及优点 1、 燃料做 极,助燃剂氧气为 极 的作用 2、 电极材料一般为惰性电极,不参加反应,只起传导 3、 氧化剂与还原剂在工作时不断补充 4、能量转化率高,有利于节约能源。 【变式 3】 2004 年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池, . 它用磺酸类质子溶剂,

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