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(biāo)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(Ah/kg)，(Ah/L)4.電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn): 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(fù)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(fù)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年之久這種能源起搏器中安裝了壽

3、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(fù)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(fù)極： 正極：PbO24H+2e- PbSO42H2O充電，其電極反應(yīng)為： 陽極：PbSO42H2O2e- PbO24H+ 放電 充電 陰極：PbSO42e- P

4、b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(fù)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 電解質(zhì)溶液NaOH負(fù)極

5、_ 正極_ _電池總反應(yīng)式為：_甲烷燃料電池 電解質(zhì)溶液H2SO4負(fù)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(fù)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(dāng)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(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)B.原電池中，電流從負(fù)極流向正極C. 銅鋅原

6、電池中放電時，溶液中的陰離子向負(fù)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(fù)極反應(yīng) B負(fù)極反應(yīng)為：ZnZe

7、-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(dāng)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(fù)極是Ag2OB該電池負(fù)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(fù)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(fù)極C導(dǎo)線中有電子流動，電子從a極流到b極Da極上發(fā)生了

8、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(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O負(fù)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：2CH3OH3O2=2CO24H2O。下

9、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(fù)極，a處通入的物質(zhì)是空氣C負(fù)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，越不活潑金屬，其陽離子越容

10、易被還原。而鋁之前的金屬均不可能在水溶液中被還原。化學(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(fù)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(fù)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)起搏器遵循天然心臟的工作原理通過向

11、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(fù)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(fù)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、先確定原電池的正負(fù)極，列出正負(fù)極上的反應(yīng)

12、物質(zhì)，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。注意負(fù)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(fù)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(fù)極：2H2+4OH-4e-=4H2O正極：O2+2H2O4 e=4OH電池的總反應(yīng)為：2H2 + O2 = 2H2O負(fù)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(fù)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+3H2O歸納