《2025年新课程学习指导高中化学选择性必修1人教版》

(二)一次电池一干电池
碱性锌锰电池(如下图所示)中,Zn一端作______极,MnO₂一端作________极，电解质是KOH,其电极反应如下:

负极：______________________________；
正极：______________________________；
总反应：Zn + 2MnO₂ + 2H₂O === 2MnO(OH) + Zn(OH)₂。

答案： 负 正 $Zn + 2OH^- - 2e^- = Zn(OH)_2$ $2MnO_2 + 2H_2O + 2e^- = 2MnO(OH) + 2OH^-$

(三)二次电池一−可充电电池或蓄电池
1.铅酸蓄电池
(1)工作原理:正极板上覆盖有__________，负极板上覆盖有________，稀硫酸作电解质溶液。
铅酸蓄电池放电时的电极反应如下:
负极：Pb + SO₄²⁻ - 2e⁻ === PbSO₄；
正极：PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ === PbSO₄ + 2H₂O；
总反应：Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ === 2PbSO₄ + 2H₂O。
(2)充电过程与其放电过程______。
(3)铅酸蓄电池的特点:铅酸蓄电池电压稳定，使用方便,安全可靠,价格低廉,因此在生产、生活中使用广泛。缺点是__________、笨重。
2.锂离子电池
(1)工作原理。
一种锂离子电池,其负极材料为嵌锂石墨,正极材料为LiCoO₂(钴酸锂),电解质溶液为LiPF₆(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。该电池放电时的反应原理可表示为:
负极：______________________________；
正极：______________________________。
总反应可表示为LiₓCᵧ + Li₁₋ₓCoO₂ === LiCoO₂ + Cᵧ。
(2)充放电原理。
放电时，锂离子由石墨中脱嵌移向________极，嵌入钴酸锂晶体中;充电时，锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌，由________极回到______极,嵌入石墨中。这样在放电、充电时,锂离子往返于电池的正极、负极之间,完成化学能与电能的相互转化。
[微点拨] 二次电池充电时，二次电池的负极连接外电源的负极，二次电池的正极连接外电源的正极，即“负接负，正接正”。

答案： （1）$PbO_2$ $Pb$ （2）相反 （3）比能量低
@@（1）$Li_xC_y - xe^- = xLi^+ + C_y$ $Li_{1 - x}CoO_2 + xLi^+ + xe^- = LiCoO_2$ （2）正 正 负

(四)燃料电池
1.定义
燃料电池是一种连续地将________和________的化学能直接转化为电能的化学电源。
2.氢氧燃料电池的工作原理
在负极室通入________，在正极室通入O₂。
(1)酸性氢氧燃料电池(电解质为H₂SO₄)
负极反应：______________________________；
正极反应：______________________________；
总反应：______________________________。
(2)碱性氢氧燃料电池(电解质为KOH)
负极反应：2H₂ + 4OH⁻ - 4e⁻ === 4H₂O；
正极反应：2H₂O + O₂ + 4e⁻ === 4OH⁻；
总反应：2H₂ + O₂ === 2H₂O。
[微提醒] 所有燃料电池均是负极通入燃料发生氧化反应，正极通入O₂或其他助燃剂发生还原反应。

答案： 燃料 氧化剂
@@（1）$H_2$ $H_2 - 2e^- = 2H^+$ $\frac{1}{2}O_2 + 2H^+ + 2e^- = H_2O$ $H_2 + \frac{1}{2}O_2 = H_2O$