人教版高中化学教案选修四4.2化学电源教案5最全版
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专题
单元
节题
专题 1 化学反响与能量变化
第二单元化学能与电能的转变
第一、二课时化学电源
知识与技术
认识常有化学电源工作原理,
能正确书写原电池的正负电极反响式及
教课 电池反响方程式。
经过实验研究化学能转变为电能的装置,培育实验研究能力。
过程与方法
目标
感情态度 经过原电池原理领会化学反响对人类生活生产的作用, 化学在解决能
与价值观
源危机中的重要作用。
教课要点 原电池工作原理
教课难点
电极反响式的正确书写。
教课准备
常有电池。
教师主导活动
学生主体活动
[ 回述 ] 原电池组成条件? 回首
盐桥的作用。
电极资料(两极活性不一样)
[ 引入 ] 生活生产中我们有哪些化学电池。
电解质溶液(对应盐溶液)
盐桥相隔电极与电解质溶液不反
[ 实验研究 ] 达成以下电池的电极反响式。
应
[议论]
形成回路
1、一次电池:锌锰电池、银锌钮扣电池 自觉的氧化复原反响。
2、二次电池:镍铬电池、铅蓄电池
工作原理
电极:负极失电子沿导线流向正 教
极
3、燃料电池:氢气、甲烷、肼、甲醇等。
学
溶液:阳离子移向正极, 阴离子 移向负极。
过
程
[ 议论 ] 查阅资料
达成表
[ 解说 ] 化学电源按其工作性质和储藏方式可分为一次电池或原电池、二次电池或可 充电电池、储藏电池、燃料电池四大类。
电极一般由电极资料与增添剂(提升导电 性能,如金属粉、碳粉等)。
正极为金属氧化物、负极为开朗金属。
使用何种化学电
源常常依据其其用途综合考虑几方面要素(时间、温度等) 。
教课 课题
教师主导活动学生主体活动名称电极资料电极反响式
碱性锌负极为锌,正极为金属负: Zn+20H- -2e-=Zn(OH) 2
锰干电棒,电解质溶液为氢氧化-
教
正: 2H2O +2MnO +2e-=2MnOOH+20H
学池钾(原氯化铵、氯化锌)电池: Zn+2HO+2MnO=2MnOOH+Zn(OH)
过
银锌纽电极分别是2-2
程Zn 和 Ag O,负: Zn+20H -2e-=ZnO +H O 扣电池电解质溶液是KOH溶液,22-
正: Ag O +H O +2e-=2Ag+20H 电池反响的产物是 ZnO和电池: Zn+Ag O =2Ag+ZnO
2
Ag,
铅蓄电极分别是 Pb、PbO2,电
2—
-2e =PbS0 4负: Pb+S04
电池解质是必定浓度的硫酸,+2—
2442
正: Pb0 +4H +S0+2e-=PbS0 +2H O
电池: Pb+Pb02 +2HS04=2PbS04+2H2O
镍镉正极 ( 镍 ) 上有 Ni(OH),-
3
蓄电池负极主假如镉( 含有一些
正极: 2NiO(OH)+H2O +2e-= 2Ni(OH)2+20H 铁 ) ,所用电解质为KOH
溶液。
Cd+2NiO(OH) + H 2O = 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
氢氧一般用30% K0H溶液作这
负: 2H2-4e-+40H-= 4H2O 种电池的电解质溶液。
电
-
极可用含有催化剂的多22
燃料正: O+2H O+4e-=40H
孔石墨电极 ( 负极中催化电池反响式:
电池剂可用铂或钯,正极中催
化剂可用 AgO或 CoO)2H+O=2H O
2
22
甲烷电解质溶液为氢氧化钾负极: CH + 10OH
--8e === CO2-+7H O
3
42
燃料溶液
正极:
22-2O+4H O +8e = 8OH
电池
CH4 + 2OH -2-
+3H2O +2O2= CO3
说明: 1、焚烧电池的电解质有磷酸(酸性溶液)、氢氧化钠(碱性溶液)、熔融氧化锆(ZrO2)、质子互换膜( H+)。
2 、锂电池工作原理:负极(Li )、正极(过渡金属氧化物)
电池反响: xLi+MoS =Li MoS
2x2
教师主导活动学生主体活动
[ 总结 ] 电极反响的书写:
1.原电池的正负极确立
a.由两极的相对开朗性确立:相对开朗性较强的金属为负极(一般负极资料与电解质
溶液发生反响),但不是绝对的。
如 Mg-Al-HCl 溶液组成的原电池中,负极为,但
Mg-Al-NaOH 溶液组成的原电池中,负极为.
教 b. 依据反响的种类判断:可依据总反响式来剖析电极是发生氧化反响仍是复原反响,
学
若发生氧化反响,则为负极,若发生复原反响,则为正极。
过
程
2.书写电极反响注意的问题
a. 电极反响是一种离子反响,按照书写离子方程式的全部规则(如“拆”、“平”);两
电极反响式中得失电子数量一般相等。
b. 负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得复原产物,与溶液的酸碱性相关(如+4
价的 C 在酸性溶液中以 CO2形式存在、在碱性溶液中以CO32-形式存在);
c. 溶液中不存在 O2-——在酸性溶液中它 H+与联合成 H2O、在碱性或中性溶液中它与 H2O联合成
-
OH。
d.两极反响相加获得总反响,总反响减去负极反响获得正极反响、总反响减去正极反响获
得负极反响。
e.关于可逆电池反响,要弄清楚充电和放电的方向,放电过程表现原电池原理,充电过程
表现电解池原理。
板
1.原电池的正负极确立
书
计
2.书写电极反响注意的问题
划
反研究实验成效很好,学生掌握状况较好。
馈
[ 课后练习 ]
1.( 07 天津)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。
锂离子电池正极资料是含锂
的二氧化钴(LiCoO2),充电时 LiCoO2中 Li 被氧化, Li +迁徙并以原子形式嵌入电池负极材
充电
放电
料碳( C 6)中,以
LiC 6 表示。
电池反响为
LiCoO 2 + C
6CoO 2 + LiC
6
,以下说法正确的选项是
A .充电时,电池的负极反响为 LiC 6
- e
-
== Li + C 6
B .放电时,电池的正极反响为
CoO 2
+ Li
+
+ e
-
== LiCoO
2
,
C .羧酸、醇等含开朗氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D .锂离子电池的比能量(单位质量开释的能量)低
2.( 05 广东)一种新式燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是混杂氧
化钇 (Y 2O 3) 的氧化锆 (ZrO 2) 晶体, 在熔融状态下能传导 O 2— 。
以下对该燃料电池说法正确的 是
A .电池的总反响是: 2C 4H 10+13O 2→ 8CO 2+10H 2O
B .在熔融电解质中, O 2— 由负极移向正极
C .通入空气的一极是正极,电极反响为:
—
2—
O+4e ==2 O
2
D .通入丁烷的—极是正极,电极反响为:
— 2—
C 4H 10+26e +13O ==4CO+5H O
2
2
2 4
为正极,嵌入锂的碳资料为负极,含
+
3.( 06 广东)某可充电的锂离子电池以LiMn O
Li 导
电固体为电解质。
放电时的电池反响为:
Li+LiMn
2
O==Li MnO 。
以下说法正确的选项是
4
2
2 4
A .放电时, LiMn 2O 4 发生氧化反响
B . 放电时,正极反响为: Li ++LiMn 2O 4+e - ==Li 2Mn 2O 4
C .充电时, LiMn 2O 4 发生氧化反响
D .充电时,阳极反响为: Li ++e - ==Li
4.( 06 江苏)锂离子电池已经成为新一代适用化的蓄电池,该电池拥有能量密度大、电压
高的特征。
锂离子电池放电时的电极反响式为
负极反响: C 6Li - xe -
===C 6Li 1- x + xLi +( C 6Li 表示锂原子嵌入石墨形成复合资料) 正极反响: Li 1-x MO 2+ xLi ++ x e -
===LiMO 2(LiMO 2 表示含锂的过渡金属氧化物)
以下相关说法正确的选项是
A .锂离子电池充电时电池反响为
CLi + Li
1- x
MO===LiMO +C Li
6
2
261- x
B .电池反响中,锂、锌、银、铅各失掉 1mol 电子,金属锂所耗费的质量最小
C .锂离子电池放电时电池内部 Li +向负极挪动
D .锂离子电池充电时阴极反响为
C 6Li 1- x + xLi ++ x e -
===C 6Li
5.我国第一研制的以铝 - 空气 - 海水电池为能源的新式航标灯已研制成功。
这类灯以取之不 尽的海水为电解质溶液, 靠空气中的氧使铝不停氧化而络绎不绝地产生电流, 其能量比干电
池高 20~50 倍。
试推断此种新式电池可能的基本构造: __________是负极, __________是
正极。
电极反响式为。
6. 航天技术上使用的氢 - 氧燃料电池拥有高能、 轻巧和不污染环境等长处。
氢 - 氧燃料电池有
酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反响的化学方程式均可表示为
2H 2+O 2=2H 2O 。
酸式氢 -
氧燃料电池中的电解质是酸,
其负极反响为 2H 2-4e - =4H +,则其正极反响为; 碱式氢氧燃料电
池中的电解质是碱,其正极反响为 22
--
O+2H O+4e=4OH ,则其负极反响为。
选择朋友要经过周祥观察,要经过命运的考验,无论是对其意志力仍是理解力都应预先查验,看其能否值得信任。
此乃人生成败之要点,但世人对此极少操心。
固然多管闲事也能带来友情,但大部分友情则纯靠机会。
人们依据你的朋友判断你的为人:智者永久不与愚者为伍。
乐与某人为伍,其实不表示他是知已。
有时我们对一个人的才干没有信心,但还能高度评论他的风趣感。
有的友情不够贞洁,但能带来快乐;有些友情诚挚,其内涵丰富,并能孕育成功。
一位朋友的见解比多人的祝愿难得得多。
因此朋友要精心精选,而不是任意结交。
聪慧的朋友则会遣散忧虑,
而愚笨的朋友汇齐集忧患。
别的,若想让友情地久天长。
这需要技巧和判断力。
有的朋友需近处,有的则需远交。
不善言谈的朋友可能善于写信。
距离能净化近在身旁没法容忍的缺点。
交友不宜只图快乐,也要讲究适用。
一位朋友等于全部。
人间任一美好事物的三大特色,友情兼而有之:真、善、专一。
良朋难遇,如不精选则更难求。
保住老朋友,比结交新朋友更重要。
交友当寻可长远之友,如得其人,今天之新交,他年自成老友。
最好的朋友是那些恒久常新,能与之共享生活体验者。
没有朋友的人生是一片荒野。
友情使欢喜加倍,难过减半;它是应付恶运的不二良方,是能够滋润内心的美酒。