第二節(jié)化學(xué)電源

1、第四章 化學(xué)電源啟東中學(xué) 黃姍姍學(xué)習(xí)目標知識與技能:1、了解電池的一般分類。2、了解常見的化學(xué)電源的種類及其原理，知道它們在生產(chǎn)生活和國防中的應(yīng)用。 3、掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)。過程與方法：引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，了解有關(guān)化學(xué)電源和新型化學(xué)電池的相關(guān)知識。情感態(tài)度與價值觀：感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀正確的能源觀。先學(xué)后教【知識點一】：化學(xué)電池1概念：原電池是把 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。、一次電池又稱不可充電電池如：干電池2分類: 、二次電池又稱充電電池如：蓄電池、燃料電池如：氫氧燃料電池、能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠3優(yōu)點: 、可以制成各種形狀和大

2、小、不同電壓的電池，使用方便、易維護，可在各種環(huán)境下工作?！緢D4-2】電池及其用途。面對許多原電池，我們怎樣判斷其優(yōu)劣或適合某種需要？比能量：符號(a·h/kg)，(a·h/l)4.電池優(yōu)劣的判斷標準: 比功率：符號是w/kg，w/l)比時間：電池的儲存時間的長短【知識點二】：一次電池堿性鋅錳干電池：負極：_正極：_電解質(zhì)：koh 電池反應(yīng):_ _堿性鋅錳干電池的特點:_ _指導(dǎo)閱讀：請閱讀p80的資料卡片-銀鋅電池，思考銀鋅電池的工作原理是什么？銀鋅電池負極：_ _ 正極：_ _總反應(yīng)式：_練習(xí)1：1958年世界上第一個心臟起搏器在瑞典植入人體成功，使用壽命長達10年之久

3、這種能源起搏器中安裝了壽命最長、可靠性最高的鋰碳電池這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在56.771.1溫度范圍內(nèi)正常工作，現(xiàn)已在火箭、移動電話、筆記本電腦中廣泛使用它采用鋰和石墨作電極，四氯化鋁鋰(lialcl4)溶解在亞硫酰氯中(socl2)組成電解質(zhì)溶液電池總反應(yīng)為：8li3socl26liclli2so32s（1）、此電池中_作負極，電極反應(yīng)為_，_作正極（2）、該電池用于心臟起搏器時，在生理上的作用是_?！局R點三】：二次電池鉛蓄電池：放電的電極反應(yīng)為：負極： 正極：pbo24h+2e- pbso42h2o充電，其電極反應(yīng)為： 陽極：pbso42h2o2e- pbo24h+ 放電 充電 陰

4、極：pbso42e- pb蓄電池充放電的總反應(yīng)式：pbo2pb2h2so4 2pbso42h2o蓄電池的優(yōu)點:_ 不足:_練習(xí)2：充電電池在放電時發(fā)生的反應(yīng)，在充電時又可以逆向進行，使生成物恢復(fù)原狀由此推斷，“充電”時的反應(yīng)是 （ ）a、氧化還原反應(yīng) b、非氧化還原反應(yīng)c、可能是氧化還原反應(yīng)，也可能是非氧化還原反應(yīng) d、無法判斷【知識點四】：燃料電池氫氧燃料電池： 電解質(zhì)溶液h2so4負極_ 正極_ _電池總反應(yīng)式為：_以學(xué)定教1、一次電池和二次電池有何區(qū)別？2、書寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)應(yīng)注意哪些問題？3、充放電的反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)？為什么？4、怎樣書寫燃料電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)？氫氧燃料電池

5、 電解質(zhì)溶液naoh負極_ 正極_ _電池總反應(yīng)式為：_甲烷燃料電池 電解質(zhì)溶液h2so4負極_ 正極_ _電池總反應(yīng)式為：_甲烷燃料電池 電解質(zhì)溶液naoh負極_ 正極_ _電池總反應(yīng)式為：_燃料電池的優(yōu)點:_歸納總結(jié)：書寫由化學(xué)方程式書寫電極反應(yīng)式注意點有哪些？ 當堂訓(xùn)練1、隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其要原因是 ( )a、利用電池外殼的金屬材料b、防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染c、不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品 d、回收其中石墨電極2、下列說法不正確的是 （ ）a.原電池中，負極上發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)b.原電池中，電流從

6、負極流向正極c. 銅鋅原電池中放電時，溶液中的陰離子向負極移動，陽離子向正極移動d.堿性錳鋅電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池3、燃料電池是一種新型電池，它主要是利用燃料在燃燒過程中把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是：x極：o2(g)h2o(l)2e2ohy極：h2(g)2oh-2e2h2o(l) 下列判斷正確的是 （ ）ax是正極 by是正極cy極發(fā)生還原反應(yīng) dy極發(fā)生氧化反應(yīng)4、據(jù)報道，美國正在研究的鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛酸蓄電池，鋅電池具有容量大，污染少等優(yōu)點，電池反應(yīng)為2zno22zno，原料為鋅粒、電解液和空氣下列敘述正確的是 （ ）a鋅為正極，空氣進入負極反應(yīng)

7、 b負極反應(yīng)為：znze-zn2+c正極發(fā)生氧化反應(yīng) d電解質(zhì)溶液肯定不是酸溶液當堂反饋1、電子表所用的某種紐扣電池的電極材料為zn和ag2o，電解質(zhì)溶液是koh溶液。電池總反應(yīng)式為：znag2o=zno2ag, 下列說法錯誤的是 （ ）a該電池的正極是zn，負極是ag2ob該電池負極的電極反應(yīng)式為：zn2oh2e=znoh2oc理論上該電池工作一段時間后，溶液中koh的濃度不變d該電池工作時，電解質(zhì)中的陰離子向負極移動2、在如右圖所示的裝置中，a的金屬性比氫要強，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是 （ ）a碳棒上有氣體放出，溶液ph變大 ba是正極，b是負極c導(dǎo)線中有電子流動，電子從a

8、極流到b極da極上發(fā)生了氧化反應(yīng)3、有人設(shè)計出利用ch4和o2的反應(yīng)，用鉑電極在koh溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于ch4在o2中燃燒，則下列說法正確的是 （ ） 每消耗1molch4可以向外電路提供8mole-負極上ch4失去電子，電極反應(yīng)式ch4+10oh-8e-=co32-+7h2o負極上是o2獲得電子，電極反應(yīng)式為 o2+2h2o+4e-=4oh-電池放電后，溶液ph不斷升高a. b. c. d.4、可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經(jīng)面世，其結(jié)構(gòu)示意圖如下。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子(h)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達另一電極后與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為：2ch3oh3o

9、2=2co24h2o。下列說法不正確的是（ ）a右電極為電池正極，b處通入的物質(zhì)是空氣b左電極為電池負極，a處通入的物質(zhì)是空氣c負極反應(yīng)式為：ch3ohh2o6e=co26hd正極反應(yīng)式為：o24h4e=2h2o自學(xué)指導(dǎo)1、了解電解池工作原理，能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式教師演示實驗4-8，學(xué)生觀察，掌握現(xiàn)象，寫出電極和電池反應(yīng)式2、初步了解溶液中的微粒放電順序 3、提供如下資料供自學(xué)參考在陽極，幾種陰離子的放電順序可依據(jù)常例為：cl-oh-so4-。若是金屬單質(zhì)作陽極，則除pt、au、ti等少數(shù)金屬以外，其他金屬優(yōu)先于陰離子在陽極放電。在陰極：陽離子的放電順序一般是：按金屬活動性順序，越

10、不活潑金屬，其陽離子越容易被還原。而鋁之前的金屬均不可能在水溶液中被還原?；瘜W(xué)電源答案先學(xué)后教【知識點一】：化學(xué)電池1化學(xué)能、電能【知識點二】：一次電池堿性鋅錳干電池：負極（鋅筒）：zn +2oh2e= zn（oh）2；正極（石墨）：正極：2mno2+2h2o+2e= 2mnooh+2oh電池的總反應(yīng)式為：zn +2mno2+2h2o= 2mnooh+ zn（oh）2銀鋅電池負極：zn+2oh-2e-=zno+h2o正極：ag2o+h2o+2e-=2ag+2oh-銀鋅電池充電和放電的總化學(xué)方程式為：zn+ag2o 2ag+ zno練習(xí)1：1(1)鋰,li-e- =li+,石墨.(2)起搏器遵循

11、天然心臟的工作原理通過向心臟發(fā)送電脈沖以控制心臟的跳動?！局R點三】：二次電池負極：pb2e- pbso4蓄電池的優(yōu)點: 由于它的電壓穩(wěn)定，使用方便、安全、可靠，又可以循環(huán)使用，因此廣泛應(yīng)用于國防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中。 不足: 比較笨重。練習(xí)2：a【知識點四】：燃料電池氫氧燃料電池（酸性）負極反應(yīng)式為：2h2-4e-=4h+ 正極反應(yīng)式為：o24h4e=2h2o電池的總反應(yīng)式為：2h2 + o2 = 2h2o以學(xué)定教1、一次性電池就是一次性使用的，用完還得換新的。充電電池可以反復(fù)充電，長期使用比較劃算，還有一個好處就是比一次性電池容量大 ，適合mp3、 數(shù)碼相機等 。2、先確定原電池的正

12、負極，列出正負極上的反應(yīng)物質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失。     注意負極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。         正負極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，可先寫出較易書寫的電極反應(yīng)式，然后在子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的電極反應(yīng)式。3、充電電池中的氧化還原不是可逆反應(yīng)，因為不可以在在同一條件下，自動互相轉(zhuǎn)化。4、 負極：2h2+4oh-4e-=4h2o正極：o2+2h2o4 e=4oh電池的總反應(yīng)為：2h2 + o2 = 2h2o負極 ch4-8e-+2h2o=co2+8h+正極2o2+8h+8e=4 h2o電池的總反應(yīng)為：ch4+2o2 = co2 + 2h2o負極：ch4+10oh-8e=co32+7h2o正極：2o2+4h2o+8e=8oh電池的總反應(yīng)式為：ch4+2o2+2koh=k2co3+