第12讲 化学电池（教师版）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

3.0 cande 2025-05-14 26 4 2.62MB 20 页 3知币
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一、一次电池（锌锰干电池）
常见的锌锰干电池的构造如图所示。其中，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。在
使用过程中，电子由锌筒（负极）流向石墨棒（正极），锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐
渐 降低，最后失效。这种电池放电之后不能充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行），属于一次电池。
总反应 Zn + 2MnO2 + 2
NH4
+
=== Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑
负极 Zn 2e﹣- === Zn2+
正极 2MnO2 + 2
NH4
+
+ 2e- === 2MnO(OH) + 2NH3↑
二、二次电池
有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现
放电（化学能转化为电能）与充电（电能转化为化学能）的循环，这种充电电池属于二次电池。
常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅酸蓄电池。
1. 铅酸蓄电池
第 12 讲 化学电池
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工作原理 Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
放电
总反应 Pb + PbO2 + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O
负极
正极
【答案】Pb +
SO4
2-
﹣2e- === PbSO4 PbO2 + 4H+ +
SO4
2-
+ 2e- === PbSO4 + 2H2O
2. 锂离子电池
以钻酸锂-石墨锂电池为例：
工作原理 Li1-xCoO2 + LixC6 LiCoO2 + 6C
放
电
总反应 Li1-xCoO2 + LixC6 === LiCoO2 + 6C
负极
正极
【答案】LiC6﹣xe- === 6C + xLi+ Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- === LiCoO2
三、燃料电池
燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化
学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到 80%以上。
1．氢氧燃料电池
电解质 H2SO4溶液 KOH 溶液
总反应 2H2 + O2 === 2H2O
负极
反应式
正极
反应式
【答案】2H2 - 4e- === 4H+ 2H2 + 4OH- - 4e- === 4H2O
O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
2．甲烷燃料电池
甲烷电池 H2SO4作电解质 KOH 作电解质
负极反应式
正极反应式
总反应式
【答案】CH4 + 2H2O - 8e- === CO2 + 8H+ CH4 + 10OH- - 8e- ===
CO3
2-
+ 7H2O
2O2 + 8H+ + 8e- === 4H2O 2O2 + 8e- + 4H2O === 8OH-
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O CH4 + 2O2 + 2OH- ===
CO3
2-
+ 3H2O
题型一：化学电池的分类及特点
【变 1】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是
A．镍镉电池 B．锌锰电池
C．铅蓄电池 D．氢氧燃料电池
【答案】D
【详解】
A．镍镉电池中含有镍镉重金属，对环境有污染，故 A错误；
B．锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故 B错误；
C．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故 C错误；
D．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故 D正确；
故选：D。
题型二：一次电池
【变 2】碱性锌锰电池的总反应为： 。下列关于该电池的说法中
正确的是
A．Zn 为负极， 为正极
B．工作时 KOH 没有发挥作用
C．工作时电子由 经外电路流向 Zn
D．Zn 发生还原反应， 发生氧化反应
【答案】A
【解析】
【分析】
由电池总反应可知，锌为碱性锌锰电池的负极，碱性条件下锌做负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，
经典例题
第12讲 化学电池（教师版）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）.docx

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