化学电源导学案
化学电源 导学案
化学电源
班级姓名小组 .
【学习目标】
1.结合课本P74,能准确复述化学电源的分类、活性物质的定义和评价电池性能优劣的标准。
2.结合课本P75--77,能准确复述碱性锌锰电池、银锌纽扣、铅蓄电池的电极材料、电解质及其优缺点。
3.结合课本P77,能准确分析铅蓄电池充、放电的过程中电极质量变化。
4.结合电极反应中H+、OH-的消耗和生成能分析电极附近pH的变化
【重点难点】
重点:电源的分类、工作原理、优缺点、充放电时电极质量、pH的变化
难点:陌生电池工作原理的分析。
【导学流程】
一.基础感知
1.一次电池
(1).结合酸性锌锰干电池的电解质(糊状NH4Cl)和构造分
析,为何放置久了会失效?
(2).结合锌银纽扣电池的电极反应,分析正负极的pH变化?
(写在课本上)
(3).结合比能量的定义,解释锂电池比能量高的原因?(写
在课本上)
2.二次电池
(1).结合铅蓄电池分析下列问题:
①铅蓄电池的正、负极和电解质分别是什么?默写放电时
负极的电极式和充电时阴极的电极式,找出规律。
②放电时正、负极的质量如何变化?当转移2mol电子时,正、负极质量变化分别为多少?
③结合铅蓄电池的总反应,分析该反应是否为可逆反应?为什么?
<思考>结合课本中所给的3个电池的电极材料总结原电池电极判断的一般规律?结合如何依据产物的存在形式判断电解质的酸碱性?。
4.1.2 化学电源(学案)-高中化学人教版(2019)选择性必修1
2022-2023课题:4-1【素养目标】【学习过程】一、一次电池一次电池的电解质溶液制成胶状,不流动,也叫做干电池。
一次电池不能充电,不能反复使用。
碱性锌锰电池与银锌电池比较电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) =Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)下列说法错误的是( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极电极反应为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路每通过0.2mole-,理论上减小锌的质量6.5g【课堂练习2】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,其电极分别为Ag 2O 和Zn ,电解质溶液为KOH 溶液,总反应式为Ag 2O+Zn+H 2O=2Ag+Zn(OH)2,下列说法中不正确的是( )A .工作时,正极上发生反应的物质是Ag 2OB .负极发生的反应是Zn+2OH -2e -=Zn(OH)2C .工作时,负极区溶液c(OH -)减小D .溶液中OH -向正极移动,K +、H +向负极移动二、二次电池1.铅蓄电池 2.工作原理:铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有一层棕褐色的PbO 2,负极是海棉状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中,且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。
放电时起原电池的作用。
放电时的反应:负极: 正极: 放电总化学方程式为: ②充电时的反应阴极: PbSO 4(s)+2e -===Pb(s)+SO 2-4(aq)(还原反应) 。
阳极: PbSO 4(s)+2H 2O(l)-2e -===PbO 2(s)+4H +(aq)+SO 2-4(aq)(氧化反应) 。
充电总化学方程式为: 2PbSO 4(s)+2H 2O(l)=====电解Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq) 。
第四章第二节化学电源导学案
第四章第二节化学电源学习目标:1、知道生活中电池的分类2、掌握一次电池和二次电池的反应原理,会书写电极反应式3、了解化学电源在生产生活中的实际应用,体会化学在改善人类生活的重大意义。
学习重难点:化学电源的结构及电极反应的书写学习过程:一、化学电源的分类阅读课本75页第一段,回答以下问题1.一次电池:也叫做。
2.二次电池:也叫做。
3.燃料电池:利用和间的氧化还原反应将能转化为能的化学电源。
二、常见的化学电源1、一次电池—碱性锌锰电池负极:材料,反应式:正极:材料,反应式:总反应化学反应方程式:当堂巩固课本P75资料卡片,试着写出锌银电池的正、负极反应及总反应式负极:材料,反应式:正极:材料,反应式:总反应化学反应方程式:2、二次电池—铅蓄电池放电时负极反应式:正极反应式:总反应化学反应方程式:充电时阴极反应式:阳极反应式:总反应化学反应方程式:当堂巩固铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池反应为:PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O .试回答:(1)铅蓄电池正极的电极材料是.(2)工作时该铅蓄电池负极的电极反应是(3)铅蓄电池工作时,电解质溶液的pH (填“减小”“增大”或“不)(4)每消耗1molPbO2则转移电子课堂小结:同学们,通过本节课的学习你学到了什么?课后反思:能力提升2.人造卫星用到的一种高能电池——锌银电池,其电极反应为:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。
根据反应式判断氧化银是()A.负极被氧化B.正极被还原C.负极被还原D.正极被氧化3.锂电池是新一代高能电池,目前已研发出多种锂电池。
某种锂电池的总反应式为:Li+MnO2= LiMnO2。
下列说法中正确的是()A.Li是正极,MnO2是负极B.放电时负极的反应:Li-e-﹦Li+C.放电时正极的反应:MnO2-+e-﹦MnO2D.电池放电时,产生高锰酸根离子5. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O在此电池放电时,负极上发生反应的物质是A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn。
化学电源 导学案
第四章 第二节 化学电源 导学案新洲三中 高二 韩国祥 知识与技能 1.能说出常见化学电源。
2.会写常见化学电源的电极方程式。
过程与方法 1.通过常见化学电源的发展史,探究电池本质,体验科学探究的过程。
2.培养小组讨论、合作探究、归纳总结的学习能力,培养解决实际问题的能力。
情感态度与价值观 1.通过常见化学电源知识的学习,认识化学电源在人类生产和生活中的重要地位。
2.通过常见化学电源优劣的判断,认识环境保护在生产生活中的重要作用。
教学重点 常见化学电源电极方程式的书写。
教学难点 常见化学电源电极方程式的书写。
●自主学习1.化学电池:是利用___ __________原理,将___ _______转变为___ _______。
2.化学电池的分类化学电池⎩⎪⎨⎪⎧电池(如普通锌锰电池) 电池(如铅蓄电池)电池(如氢氧燃料电池)3.化学电池的优点(1)化学电池的________较高,供能稳定可靠。
(2)可以制成各种________、不同________和________的电池及电池组。
(3)使用方便,易于维护。
4.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:即单位质量或单位体积所能_____ ___的多少,单位(W·h)/kg 或(W·h)/L 。
(2)比功率:即单位质量或单位体积所能_______ _的大小,单位W/kg 或W/L 。
(3)电池的____ ____的长短。
5.碱性锌锰电池碱性锌锰电池的负极是________,正极是________,电解质是________,其电极反应为: 负极:________ ; 正极:___ ____ _____; 总反应方程式为:_____________________________。
特点:比___________电池性能好,________和________均有提高,可适用于________和__________。
6.铅蓄电池反应表示为: Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)+2H 2O(l)铅蓄电池的优点:________、________、________、________,又可以循环使用。
第二节_化学电源_学案.doc
审核人李增华编写人宋加宏[教学目标]:1、进一步了解依据原电池开发的技术产品——化学电源。
2、了解一次电池、二次电池的构造、反应原理、性能及其应用。
3、帮助学生了解电池工业的发展现状及其前景。
4、帮助学生树立环保意识。
[课前知识回顾]现给出以下装置,请选出正确的选项:A、(2) (4) (5)可形成原电池B、(1) (3)可形成原电池,Ag为正极C、(1)装置电子从Ag流出沿导线流入D、(3)装置中的负极反应为:Fe+2e=Fe2+ 总结:1、原电池构成三要素:2、电极反应:3、电子移动方向:考纲要求:了解常见化学电源的种类及其工作原理。
探究一化学电源1. ---------------------------------- 碱性锌镐干电池次电池总反应式:Zn + 2MnO2+2H2O=2MnO (OH) +Zn(0H)2o正极反应:2Mn02+2H20+2(r=2Mn0(0H)+20H・;负极反应:2.锌银电池----- 次电池负极反应:Zn+20H^-2e"=ZnO+H20;正极反应:Ag2O+H2O+2e~=2Ag+2OH~;总反应式:。
3.二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池,负极材料是,正极材料是o(1)放电时的反应%1负极反应:_____________________________________%1正极反应:_________________________________________第四章电化学基础第二节化学电源导学案外接电源负极还原反应,阴极H轼化反应:阳极日外涂电源正极充电■可充电维电池…-(+) =负极:氧化反应二正极:还原反应(3>%1总反应:Pb+PbO2+2H2S04=2PbS04+2H20(2)充电时的反应%1阴极反应:______________________________%1阳极反应:______________________________%1总反应:2PbS0i + 2H20=Pb + Pb02+2H2SO1⑶可充电电池原理示意图4.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。
化学电源导学案
化学电源班级姓名小组【学习目标】1.通过阅读教材,能准确说出“二次电池”“一次电池”的区别,并举出典例;2.通过阅读教材,能正确写出常见电池的电极反应和总反应,及优缺点;3.通过阅读教材,能正确说出衡量电池优劣的标准,说出比质量比功率的定义、单位;4.通过小组讨论,能够利用所给总反应方程式,正确写出电极反应方程式。
【重点难点】重点:区分常见电池的分类,电池优劣的评价标准,电极反应方程式的书写;难点:电极反应方程式的书写。
【导学流程】一、基础感知1.生活中常见化学电池分为哪几类?典型代表物有哪些?用什么指标判断一种电池的优劣?由总反应书写电极方程式的步骤:(1)先标化合价,找出变价物质,判断正负极,得失电子数。
(化合价升高为负极,降低为正极)。
(2)根据溶液酸碱性补H+或OH-使两边电荷守恒. (3)根据H原子守恒补H2O。
(4)查氧原子是否守恒。
注意:正极+负极=总反应,两极同时写得失电子要相等。
电极反应式一定是离子方程式。
2.一次电池(锌锰干电池)锌锰电池是_____次电池,_____(能或否)重复利用。
已知酸性锌锰电池(普通锌锰干电池)总反应:2MnO2+Zn+2NH4+=Mn2O3+Zn2+ +2NH3+H2O正极是,正极反应方程式:;负极是 , 负极反应方程式:。
已知碱性锌锰电池总反应2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2正极是,正极反应方程式:;负极是 , 负极反应方程式:。
<思考>(1)通过对比分析:酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的优缺点?(2)普通锌锰干电池为何放置久了会失效?3.二次电池(充电电池)使用最早的二次电池是__________,已知铅蓄电池的充放电时总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O其中放电过程即为原电池,PbSO4不溶于水。
(1)放电时,正极材料是,正极反应方程式:,PH______;负极材料是,负极反应方程式:,PH______;(2)充电时,阳极电极反应方程式:;(阳极发生氧化反应)阴极电极反应方程式:;(阴极发生还原反应)<思考>(1)二次电池的充放电反应,是否为可逆反应?(2)放电时,将_____能转化为______能;充电时,将_____能转化为______能。
选择性必修一 化学电源导学案
第四章第一节第二课时化学电源导学案【任务一】:化学电池的分类与优劣1.化学电池的分类及其特点(1)一次电池:活性物质消耗到一定程度,就,如普通的锌锰电池、碱性锌锰电池。
(2)二次电池:放电后可以再使活性物质获得再生,如铅蓄电池、镍镉电池。
(3)燃料电池:燃料电子,氧化剂电子,如氢氧燃料电池。
2.化学电池的优点具有高,供能稳定可靠,使用方便,易于维护等优点。
3.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:所能输出电能的多少。
(2)比功率:所能输出功率的大小。
(3)电池的可储存时间的长短。
【任务二】:一次电池碱性锌锰电池锌银电池电池结构负极:正极:电解质溶液:负极:Zn正极:Ag2O电解质溶液:KOH溶液电极反应正极负极总反应式特点:碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好,它的比能量和可储存时间均有提高,适用于大电流和连续放电。
【任务二】:二次电池1、放电时的反应①负极反应:_____________________________________________________________________ ②正极反应:_____________________________________________________________________③总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
2、充电时的反应充电过程与放电过程相反。
①阴极反应:_____________________________________________________________________ ②阳极反应:_____________________________________________________________________③总反应:2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4。
3、铅蓄电池的优缺点①优点:②缺点:。
高中化学导学案-第二节化学电源
第四章电化学基础第二节化学电源【明确学习目标】1.熟悉化学电源分类、组成及工作原理,熟练书写电极反应式;2.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害,设想其处理方法。
课前预习案【知识回顾】某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,如图所示。
(1) 如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(2) 由此实验,可得到如下哪些结论?________。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变,应具体问题具体分析(3)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。
如不可靠,则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案___________________________________。
【新课预习】学生阅读教材P74~P78,并思考下列问题:1.化学电池的分类标准是什么?2.判断电池优劣的主要标准是什么?3.二次电池充放电有和区别和联系;4.燃料电池是如何工作的。
【预习中的疑难问题】课堂探究案一、【合作探究1:化学电池的分类和优劣标准】1.现代科技的发展,人类利用化学和物理知识的原理,设计了各种各样的电池,2.电池的优点和作用(1)优点是:①能量转换效率高,供能稳定可靠。
②可以制成各种形状和大小,不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。
③易维护,可在各种环境下工作。
(2)电池优劣的主要标准①比能量:即,单位(W·h)/kg或(W·h)/L;②比功率:即,单位W/kg或W/L;③电池时间的长短。
化学电源导学案
第四章电化学基础第二节化学电源【高效学习指导案】【分层学习目标】A级:1、掌握几种典型化学电池的工作原理及电极反应式的书写。
B级:1、运用氧化还原反应原理来理解各类电池的工作原理;2、了解一次电池、二次电池和燃料电池的基本构造,反应原理及应用。
C级:1、了解电池的一般分类;2、了解常见的化学电源的种类及其原理,知道它们在生产生活和国防中的应用3、感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观。
自我确定目标:(级别),理由,学习方法:【重点学习内容】1、掌握几种典型电池的用途和特点.2、掌握几种典型化学电池的电极反应3、知识回顾:原电池工作原理。
【难点问题预设】如图是从侧面剖开的锌-锰干电池的构造图,其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2 等糊状物,还有锌筒和石墨棒,其在工作时的总反应为; 2MnO2+2NH4++Zn= Mn3O3 +2NH3+H2O+Zn2+(1)这种电池在使用完后能否重复充电使用?(2)在安装该电池时,锌筒、石墨棒分别与正负、极接线柱的哪一极相连?(3)该干电池用久了就会变软,其原因是什么?(4)写出该干电池的正负极在工作过程中的电极反应式。
【高效预习探究案】【预习思考选题】阅读教材74页,思考下列问题:1、在日常生活中,你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗?2、目前化学电池主要分为哪几个大类?在性能等方面它们各有什么特点?3、化学电池与其他能源相比有哪些优点?4、判断电池的优劣标准主要是什么?【重难点合作探究】一、一次电池探究一、阅读课本P75页碱性锌锰干电池:1、碱性干电池工作时的反应原理:负极(锌筒):正极(石墨):电池的总反应式为:2、碱性干电池与普通锌锰干电池其优点是:探究二、请阅读P75的资料卡片---银锌电池,思考银锌电池的工作原理是什么?1、银锌电池的工作原理:负极:正极:银锌电池的总方程式为:2、正极壳填充,负极盖填充,电解质溶液。
4.1.2化学电源(导学案)高二化学(人教版2019选择性必修1)
第四章《化学反应与电能》导学案第一节原电池的工作原理第二课时化学电源【学习目标】1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。
3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害,培养良好的环保意识。
【学习重难点】重点:(1)化学电池的工作原理;(2)燃料电池电极反应式的书写难点:掌握几种典型化学电池的电极反应【课前预习】旧知回顾一、原电池的知识总结1.定义:将化学能转化为电能的装置叫做原电池_。
2.组成条件(1)两个活泼性不同的电极【注意】①其中一个相对较活泼,另一个相对较不活泼,如:金属与金属、金属与非金属、非金属与非金②燃料电池中两极可同选石墨或铂(2)电解质溶液(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(4)自发的氧化还原反应3.原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向外电路中电子的流向:负极——导线——正极外电路中电流的流向:正极——导线——负极内电路中离子的迁移:阴离子移向负极,阳离子移向正极溶液。
【课中探究】情境导入:化学电源作为一种能量转换装置,在日常生活中具有广泛的应用。
它可以为我们提供电力,如、笔记本电脑等电子设备都需要电池来供电。
随着科技的发展,电池的性能和安全性也在不断提高。
我们也可以进一步思考化学电源在电动汽车中的应用,它作为电动汽车的动力来源,能够将化学能转化为电能,为车辆提供动力。
随着电动汽车的普及和发展,它对环境的贡献不容忽视。
电动汽车相较于传统燃油汽车,可以减少燃油排放和环境污染,符合环保意识和社会发展趋势。
化学电源在电动汽车中的应用和推广具有重要意义,它可以促进环保意识的普及和可持续发展。
一、化学电源的分类及概念活动一、生活中的化学电源任务1:引导学生认识化学电源,且了解化学电源的分类。
【讨论1】讨论生活中的化学电源有哪些?按照特点化学电源怎么分类?【答题要点】1.生活中有干电池,汽车的铅酸蓄电池,、电动汽车的锂电池等。
2.化学电源的分类:化学电源可以分为一次电池、二次电池和燃料电池等①一次电池:也叫做干电池,放电后不可再充电②二次电池:又称可充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生③燃料电池:连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源【讨论2】了解生活中的电池的工作特点,那么怎么判断电池的优劣指标呢?【答题要点】1.比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位是(W·h)·kg-1或(W·h)·L-1。
化学电源导学案
第二节、化学电源(导学案)主备人:白雪艳参备人:范玲张会朋【三维目标】知识与能力:了解化学电源种类及其工作原理,知道化学电源在生产生活和国防中的应用过程与方法:通过化学电源的学习认识和理解电池的工作原理情感态度与价值观:通过学习化学电源的了解知道化学对社会的意义【自学导航】一、化学电池1.概念:是将________直接转化为______的装置。
化学电池的主要部分是电解质溶液和浸在溶液中的正极和负极,使用时将两极用导线接通,就有电流产生,因而获得电能。
2.化学电池的分类及其特点:一次电池:活性物质消耗到一定程度就不能使用,如:普通的锌锰电池,碱性锌锰电池;二次电池:放电后可以再_____使活性物质获得再生,如:铅蓄电池、镍镉电池燃料电池:燃料________,氧化剂_________,如:氢氧燃料电池3.判断电池优劣的主要标准:(1)比能量:__________________所能输出电能的多少。
(2)比功率:__________________所能输出功率的大小。
(3)电池的可储存时间的长短。
二、几种常见化学电池1.一次电池(碱性锌锰电池)(1)构成:负极___,正极_____,电解质_____。
(2)电极反应:负极:____________________ 正极:______________________总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)22.二次电池(蓄电池)(1)构成:负极______、正极_______,电解质__________(2)工作原理①放电:负极:_____________________正极:_________________________总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)②充电时铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。
阴极:________________ 阳极:____________________总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。
高中化学《化学电源》导学案+课时作业
第2课时化学电源[明确学习目标] 1.了解和学习电池的分类、优点及适用范围。
2.了解几类化学电池的构造、原理。
3.掌握原电池电极反应式及总反应方程式的书写。
1.一次电池(1)含义:□01发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用的电池。
(2)常见的一次电池有□02普通锌锰干电池、□03碱性锌锰电池、□04银锌钮扣电池等。
2.二次电池(1)含义:可多次□05充放电的电池。
(2)常见的二次电池有□06铅蓄电池、□07镍镉电池、□08镍氢电池、□09银锌电池、□10锂电池和□11锂离子电池等。
(3)铅蓄电池①负极:□12Pb;正极:□13PbO2;电解质:□14H2SO4。
②铅蓄电池的工作原理③铅蓄电池的特点铅蓄电池性能优良,□20安全可靠,□21价格低廉;但其□22比能量低、笨重,□23废弃电池污染环境。
3.燃料电池(1)含义:利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原反应,将□24化学能直接转化为□25电能的化学电源。
(2)工作特点:还原剂、氧化剂不是全部储藏在电池内,而是在工作时不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池。
因此燃料电池能够连续不断地提供电能,且能量转换效率很高。
(3)燃料电池种类很多,常见的有氢氧燃料电池。
此外,□26甲烷、□27甲醇、□28肼(N2H4)、□29氨等都可以作为燃料电池的燃料。
(4)氢氧燃料电池氢气、氧气分别在多孔金属电极上发生□30氧化、□31还原反应。
当电解质为KOH时,其电极反应式为:负极:□32H2+2OH--2e-===2H2O;正极:□3312O2+H2O+2e-===2OH-;总反应:H2+12O2===H2O。
1.能做化学电池的原电池具有的条件是什么?提示:只有能持续地提供稳定电流的原电池才能做化学电池。
这就要求原电池工作时,原电池反应的速率几乎不变,即电解质溶液中离子的浓度几乎不变。
2.一次电池、二次电池、燃料电池中,哪一种更具有发展前景?为什么?提示:燃料电池。
4.2《化学电源》导学案(含解析)人教版高中化学选修4
第四章《电化学基础》导学案第二节化学电源(共一课时)【学习目标】1.通过实例分析、讨论交流知道化学电源可以根据其性能、使用情况、原料特点等进行多种分类。
2.通过对生活中几种常见化学电源的学习和理解,熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理,能正确判断电池的正、负极,书写一个电极反应式和总反应式。
3.通过对有关化学电源的学习,联系生产生活实际,了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害及影响,设想其处理方法,培养环境保护意识。
【学习重点】二次电池和燃料电池的工作原理。
【学习难点】电极反应式的书写及判断【自主学习】旧知回顾:1.一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池?【温馨提示】一次电池是不可充电电池,电量一旦放完就无法再次使用;二次电池是可充电电池,电量放完后可进行充电,可反复使用多次。
2.比较下表几种电池的特点,完成相关内容。
新知预习:1.干电池与充电电池的本质区别,燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别。
【温馨提示】干电池是一次性电池,放电之后不能充电,即内部的氧化还原反应是不可逆的;充电电池又称二次电池,它在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。
燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部,而是由外设装备提供燃料和氧化剂等,这时电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用。
2.二次电池的充放电规律是①充电时负极应与电源的负极相连以获得电子,可简记为负接负后作阴极,正接正后作阳极。
②工作时的电极反应式:同一电极上的电极反应式,在充电与放电时,形式上恰好是相反的;同一电极周围的溶液,充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。
3.燃料电池常用的电解质有①酸性电解质溶液,如H2SO4溶液;②碱性电解质溶液,如NaOH溶液;③熔融氧化物;④熔融碳酸盐,如K2CO3 ;⑤质子交换膜等。
【同步学习】情景导入:自第二次世界大战以来,为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要,先后研制成的多种电池。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
③、负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱性有关(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) ④、验证:两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同,则书写正确。
[课堂小结]:各种化学电源的反应本质是——氧化还原反应
【经典范例】
例 1 汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态的铅的合金和另一组结构相似的充满二氧
B.这是一个原电池装置,利用该装置可长时间的观察到
Fe(OH)2 沉淀的颜色
C.Pt 为正极,其电极反应为:O2+2H2O +4eˉ=4OHˉ
D.Fe 为阳极,其电极反应为:Fe-2eˉ+2OHˉ=Fe(OH)2
5、随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题
被提到议事日程,其首要原因是
合物作电解质,CO 为阳极燃气,空气与 CO2 的混合气体为阴极助燃气,制得在 650℃下工 作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO+2CO32--4e-== 4CO2
阴极反应式:___________________
。
5
()
A、利用电池外壳的金属材料
B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D、回收其中石墨电极
6、有人设计出利用 CH4 和 O2 的反应,用铂电极在 KOH 溶液中构成原电池。电池的总反应类
似于 CH4 在 O2 中燃烧,则下列说法正确的是 ①每消耗 1molCH4 可以向外电路提供 8mole②负极上 CH4 失去电子,电极反应式 CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ③负极上是 O2 获得电子,电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-
()
A.X 是正极
B.负极材料是氢气
C.电解液可能是硫酸
D.Y 极发生氧化反应,故是阳极
2、如图为一种钮扣微型电池,其电极分别为 Ag2O 和 Zn,电解质溶液是 KOH 溶液,俗称银 锌电池,该电池的总反应式为: Zn +Ag2O = ZnO+2Ag 根据以上提供的资料,判断下列说法正确的是 ( )
1.一次电池:电池中发生
反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。
2.二次电池:可多次
的电池。
3.燃料电池:利用
和
间的氧化还原反应将 能转化为
化学电源。燃料电池能连续不断地提供电能的原因
能的
二、一次电池
问题二:锌锰电池
锌锰电池分为酸性和碱性两种。其中普通锌锰电池是酸性电池, 为负极,
为
正极,
为电解质;碱性锌锰电池中 为负极,
2
如果您喜欢这份文档,欢迎下载! 来源网络,造福学生
———————欢迎下载,祝您学习进步,成绩提升———————
(2)铅蓄电池工作时,当外电路上有 2mol 电子通过时,负极消耗 Pb 的物质的量为_____;
溶液中消耗 H2SO4 的物质的量为___________。 (3)铅蓄电池放电时,溶液的 pH_________溶液的密度______(填增大、减小或不变)。
时间后,锌片的质量减少了 3.25g,铜片表面析出氢气
L(标准状况),导线中通过
mol 电子。
9、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐 混
4
如果您喜欢这份文档,欢迎下载! 来源网络,造福学生
———————欢迎下载,祝您学习进步,成绩提升———————
如果您喜欢这份文档,欢迎下载! 来源网络,造福学生
———————欢迎下载,祝您学习进步,成绩提升———————
【自学评价】 1.化学电源是如何分类的?
课题 化学电源
2.一次电池与二次电池的区别是什么?二次电池只能充电两次吗?
3.燃料电池与普通原电池的区别是什么?
【互动学习】
一、化学电源
问题一:化学电源的分类
为正极,
为电解质。
普通锌锰电池
碱性锌锰电池
负极
正极 总反应
2 NH+4 +2 e=2NH3+H2 H2+2MnO2=Mn2O3+H2O
2H2O+2e+2MnO2=-2MnOOH+2OH-
方程式
问题三:银锌电池
电极反应式:负极
正极
电池的总反应式为
正极壳填充 Ag2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液 KOH。优点:比能量电压 稳定、储存时间长,能提供较小电流并连续放电,常制成微型电池或纽扣电池等,如电子
正极
总反应式
随着电池放电的进行,硫酸的浓度不断
,溶液的密度也逐渐
。
铅蓄电池的电压正常情况下保持 20 V,当电压下降到 185 V 时,即当放电进行到硫酸浓
度降低,溶液密度达 118 g / cm3 时即停止放电,而需要将蓄电池进行充电。
⑵、充电的电极反应
阳极
新课标第一网
阴极
总反应式
铅蓄电池放电和充电的总反应式
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过 02 mol 电子,锌的质量理论上减小 65 g
【课后作业】
1、燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能。
氢氧燃料电池的基本反应是:X 极: O2+2H2O+4e-=4OH-
Y 极:2H2+4OH---4e-=4H2O 下列判断正确的是
C.正极发生氧化反应
D.电解质溶液肯定不是酸溶液
3、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧
化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zns + 2MnO2s + H2Ol = ZnOH2s + Mn2O3s
下列说法错.误.的是 (
)
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为:2MnO2s+H2Ol+2e =Mn2O3s+2OH aq
目前已经开发的新型二次电池有
四、燃料电池
问题五:氢氧燃料电池
⑴、使用硫酸作电解质
电极反应:负极
正极
电池的总反应为
⑵、使用碱性电解质
电极反应:负极
正极
电池的总反应为
⑶、优点:
[归纳总结]:
书写电极反应式注意点:
①、找出氧化反应和还原反应的物质,确定正负极反应的物质;
②、利用电荷守恒分别写出电极反应式;
(1)、此电池中_______作负极,电极反应为___________________,_______作正极. (2)、该电池用于心脏起搏器时,在生理上的作用是____________________________。
8、用铜、银与硝酸银设计一个原电池,此电池的负极是
;负极的电极反应
是
。用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段
例 2、有人利用甲烷和氧气及氢氧化钾溶液设计成燃料电池则
电极反应为:负极
正极
电池的总反应为
【课堂检测】
1、下图为氢氧燃料电池原理示意图,按此图的提示,叙述不正确的是( )
A.a 电极是负极
B.b 电极的电极反应为:4OH--4e-== 2H2O+O2↑ C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
表或计算器上的电池。
三、二次电池
问题四:铅蓄电池
1
如果您喜欢这份文档,欢迎下载! 来源网络,造福学生
———————欢迎下载,祝您学习进步,成绩提升———————
铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有
一层
,负极是海绵状的 ,两极均浸入
溶液中。
⑴、放电的电极反应为
负极
()
④电池放电后,溶液 PH 不断升高
A.①②
B.①③
C.①④
D.③④
7、1958 年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功,使用寿命长达 10 年之久.这种 能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂—碳电池.这种电池容量大,电压稳定, 能在-56.7~71.1℃温度范围内正常工作,现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛 使用.它采用锂和石墨作电极,四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电 解质溶液.电池总反应为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S.
放电
化铅的铅板组成,用 H2SO4 作电解液。总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 充电2PbSO4+2H2O (1)试写出放电时的正、负极反应式
正极___________________________________________ 负极___________________________________________
A.锌为正极,Ag2O 为负极 B.放电时正极附近溶液的 pH 升高
C.放电时负极附近溶液的 pH 升高
D.溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动
3、锂电池是一种常用的电池,它广泛应用于心脏起搏器,一般可达十年之久,它的反应方
3
如果您喜欢这份文档,欢迎下载! 来源网络,造福学生
———————欢迎下载,祝您学习进步,成绩提升———————
D.燃料电池是一种不需将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的
新型发电装置
2、据报道,美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅
蓄电池,锌电池具有容量大,污染少等优点,电池反应为 2Zn+O2=2ZnO,原料为锌粒、 电解液和空气.下列叙述正确的是( )
A.锌为正极,空气进入负极反应
B.负极反应为:Zn-2e-=Zn2+
程式为: Li +MnO2 = LiMnO2 下列有关它的说法错误的是(