人教版高中化学必修二《化学能与电能》word学案
1．了解新型电池的重要性。
2．熟悉各种化学电源的正负极判定。
要点 进展中的化学电源 1．锌锰干电池(一次电池)。 (1)一般锌锰电池。
负极材料是： 锌；正极材料是：碳；电解质是NH4Cl。 (2)碱性锌锰干电池。
负极材料是： Zn；正极材料是：MnO2；电解质是KOH。 改进后碱性锌锰电池的优点：电量大，电流稳固。 2．充电电池(二次电池)。 (1)铅蓄电池。
负极材料是： Pb；正极材料是：PbO2；电解质是H2SO4。 (2)镉镍电池。
负极材料是： Cd；正极材料是：NiO(OH) ；电解质是KOH。 (3)锂电池。
锂亚硫酰氯电池(Li－SOCl2)：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。 负极材料：Li；正极材料：SOCl2。 3．氢－氧燃料电池。
负极通入氢气；正极通入氧气。
(1)原理：利用原电池的工作原理将氢气和氧气反应所放出的化学能直截了当转化为电能。
(2)与其他电池的区不：反应物不储存在电池内部而是由外设装备提供燃料和氧化剂。
1．关于原电池的下列讲法中错误的是(B)
A．原电池是一种将化学能直截了当转化为电能的装置 B．原电池中正极发生氧化反应
C．在原电池的电解质溶液中，阳离子向正极移动
D．在燃料电池的负极上发生反应的通常是可燃性气体
2．对化学电源的叙述正确的是(A)
A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B．化学电源所提供的电能居于人类社会现时期总耗电量的首位 C．化学电源均是安全、无污染的 D．化学电源即为可充电电池
3．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的要紧物质是(B) A．锌 B．汞
C．石墨 D．二氧化锰
基础训练
1．下列有关电池的讲法不正确的是(B) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极
解析：A.锂离子电池中能循环使用，属于二次电池，故A正确；B.铜锌原电池中，锌易失电子而作负极，铜作正极，电子从负极沿导线流向正极，故B错误；C.燃料电池属于原电池，是将化学能转变为电能的装置，故C正确；D.锌锰干电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，故D正确；故选B。
2．废电池进行回收集中处理的首要缘故是(B) A．利用电池外壳的金属材料
B．防止电池中汞、镉和铅等金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他的物品
D．回收其中的石墨电极
解析：废电池中的汞、镉和铅等重金属离子对环境污染严峻，因而必须回收集中处理。 3．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分不是Ag2O和Zn，
－－－
电解质溶液为KOH溶液。电极反应式为：Zn＋2OH－2e===ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e===2Ag
－
＋2OH，总反应式为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag。
依照上述反应式，判定下列叙述中正确的是(C) A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大
B．在使用过程中，电子由Ag2O经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极
D．Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应
4．下图是氢氧燃料电池(电解质溶液为H3PO4溶液)构造示意图。关于该电池的讲法不正确的是(C)
A．a极是负极
B．电子由a通过灯泡流向b
－－
C．正极的电极反应是：O2＋2H2O＋4e===4OH D．氢氧燃料电池是环保电池
5．日常所用干电池的电极分不为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2
－2＋＋－
作电解质(其中加入MnO2吸取H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e===Zn，2NH4＋2e===2NH3
2＋
↑＋H2↑(NH3与Zn能生成一种稳固的物质)。依照上述判定，下列结论正确的是(D)
①锌为正极，石墨为负极 ②锌为负极，石墨为正极
③工作时，电子由石墨极通过外电路流向锌极
④长时刻连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器 A．①③ B．②③ C．③④ D．②④ 解析：由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应或依照原电池的形成条件，相对爽朗(指金属性)的一极为负极，相对不爽朗的一极为正极可判定出①错②对。在外电路，电子从负极流向正极，故③不正确。长时刻连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破旧，且MnO2不断吸取H2而产生H2O，糊状物也越来越稀，故其容易流出而腐蚀用电器。
6．观看下图，回答咨询题。
(1)该装置叫__________装置，能够将________能转化为________能。 (2)负极是________，电极反应为______________________。 (3)正极是________，电极反应为______________________， 总反应为__________________________________________。
解析：(1)依照装置可判定，该装置叫原电池，能够将化学能能转化为电能。
(2)原电池中较爽朗的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，因此溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。铁比铜爽朗，则铁是负极，
－2＋
失去电子，因此负极电极反应为Fe－2e===Fe。
2＋－
(3)铜是正极，溶液中的铜离子在正极被还原，电极反应为Cu＋2e===Cu，总反应为2＋2＋
Fe＋Cu===Cu＋Fe。
－2＋
(2)铁 Fe－2e===Fe
2＋－
(3)铜 Cu＋2e===Cu
2＋2＋
Fe＋Cu===Cu＋Fe
能力提升
7．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的讲法错误的是(A)
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
解析：第一依照原电池反应判定出厌氧反应为负极区，有氧反应为正极区。A.依照厌氧反应中碳元素的化合价的变化：葡萄糖分子中碳元素平均为0价，二氧化碳中碳元素的化合
价为＋4价，因此生成二氧化碳的反应为氧化反应，因此在负极生成，错误；B.在微生物的作用下，该装置为原电池装置。原电池能加快氧化还原反应速率，故能够讲微生物促进了电子的转移，正确；C.原电池中阳离子向正极移动，正确；D.电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确。
8．以锌片和铜片为两极、稀硫酸为电解液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列讲法正确的是(A)
A．锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol氢气 B．两极上溶解和析出的物质的质量相等 C．锌片溶解了1 g，铜片上析出1 g氢气 D．电解质溶液pH不变
解析：锌片、铜片和稀硫酸构成原电池时，锌为负极，铜为正极，负极锌片溶解，正极析出H2；依照电子守恒原理，溶解1 mol 锌，就有2 mol电子转移，则析出的H2为1 mol，A项正确；溶解的锌和析出的H2物质的量相等，但质量不相等，B项不正确；溶解的锌和析
＋
出的H2质量比应为65∶2，C项不正确；H得电子变成H2，H2SO4被消耗，溶液pH变大，D项不正确。
9．燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空。
(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为_______________________。
(2)已知燃料电池的总反应式为CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，电池中有一极的电极反
－－2－
应为CH4＋10OH－8e===CO3＋7H2O，那个电极是燃料电池的________(选填“正极”或“负极”)，另一电极上的电极反应式为_______________________________。
(3)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)通常情形下，甲烷燃料电池的能量利用率________(选填“大于”“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
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(2)负极 2O2＋4H2O＋8e===8OH (3)减小 (4)大于
10．如图是常见原电池装置，电流表G发生偏转。
(1)若两个电极分不是Zn、Cu，电解质溶液是稀硫酸，正极的电极反应式为____________________；假如把电解质溶液换成硫酸铜溶液，则正极的电极反应式为______________________。
(2)若总反应是2FeCl3＋Fe===3FeCl2，则能够做负极材料的是________，负极上发生的电极反应是______________________。
(3)若电解质溶液是稀硫酸，Mg、Al两种金属做电极，则Mg电极的电极反应式为____________________________________；若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，Mg、Al两
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