化学第四章第二节化学电源
2011-2012学年高二化学选修4 （人教版）同步练习第四章第二节化学也源
教学内容:
化学电源二.重点、难点:
1.?次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用是重点
2.化学电池的反应原理是难点三.具体内容：
1.化学电源的分类
2?…次电〉也
（1）碱性锌钮电池
（2）锌银电池
（3）锂电池
3.二次电池
（1）铅蓄电池放电过程
（2）铅蓄电池充电过程
4.燃料电池
（1）氢氧燃料电池
（2）甲烷燃料电池
（3）甲醇燃料电池
（4）乙醇燃料电池
（5）液态耕燃料电池
【典型例题】
［例1］氢線电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉線电池。氢線电池H2+N I O(OH)
的总反应2
是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）
A.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
E.电池放电时，線元素被氧化
C.电池充电时, 氢元素被还原
D.电池放电时, H是负极2答案：CD
解析：考察基本的二次电池各电极及反应判断。
碱性电池具有容量人、放电电流人的特点，因而得到广泛应用。锌一镒碱性电池以氢氧化钾溶液为例2］［）下列说法错谋（s） TvInO） 1） =Zn （OH （ss电解液，电池总反应式为：Zn （）十
2MnO
(s) +HO (32222 ____ ) 的是(
A. 电池工作时，锌失去电了 aq) O (s) +2OH (O
B.电池正极的电极反应式为：2MnO (s) +H (1) +2e=Mm222
C.电池工作时，电了?由正极通过外电路流向负极电F,锌的质量理论上减 小6.5g
D.外电路中每通过0.2mol. C
答案：解析：考察原电池原理的应用。
高铁电池是?种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。 高3][例 放电充电3Zn (OH) + 2Fe (FeO 铁电池的总反应为3Zn + 2K + SHOOH) + 4K0H
下列叙述不正确的32224 _____ )(是
)=Zn (ZnA.放电时负极反应为：一2eOH+2OH2X O + 4H — 3e + 5 OH= FeO (B.充电时 阳极反应为：FeOH) 423. 3 mol 电了，正极有1 mol KFeO 被氧化放电时每转移C. 42 D.放电时 正极附近溶液的碱性增强答案：C
解析：判断二次电池充放电过程的判断。
)公司研制开发的。它以固体氧化钻一氧化铉为固体氧化物燃料电池是由美国西屋(4] Westinghouse]例2 )在其间通过。该电池的匚作原理如图所示，其中多电解质，这种固体电解质 在高温下允许氧离子(O 孔电极a 、b 均不参与电极反应，下列判断正确的是( )
A.有O 放电的a 极为电池的负极?
B.有H 放电的b 极为电池的正极2 +2H 极对应的电极反
D
答案：考察利用所学知识进行类比判断。解析：.
新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离/导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为 原例5] [Sx
电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na 十XS==Na ＜ ________ 极，Na 作(1)放电时S 发生 反应.极相连Na)充电时所在电极与直流电源 (2. :放 电时负极反应为3)充电时阳极反应为 (-2 : Na-e ()还原：负：2)负;(3)
Sx=Na-2e=XS 答案：(1解析：考察电池充放电过程的反应的判断＜=
燃料电池是?种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，试解答下列问题：例 6][ , 4e+4OH=4HOl ()宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电极反应为：2H —22 ______________________ 反应(填氧化或还原)，总反应方程式是：O-4eO+2H=4OH.正极发生的是 __________________ 23.)燃 料电池在发电的同时还生成了水，这正好解决了宇航员在太空中的饮水问题，若电池输出的＜2 水？电流强度为533A,则每小时能生成多少g 。+O=2HO ； 179.3g 答案：还原：2H 型解析： 根据燃料电池中电了转移计算。
有人设计以钳和锌为电极材料，埋入人体内作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血 液［例7］
D.该电池的总反应方程式为2
应为 OO+4e=4OHC. ai2
多孔电极a
固体电解质
多孔电极b
, _________________ 进行工作，两极反应式为：正极材料是 _________ 电极反应是O 中有?定浓 度的O 、H22。，电极反应是 ________________________ 负极材料是亠-Zn :-
2e=ZnO=4OH+4e 答案：钳：O-2H ： Zg 的方法解题。解析：利用化学电源中电极及电极反应 判断. 的熔融盐混合物作电NaCOCOS ］熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，可用Li 和例［33220下工作的燃料电池，完成有650CCO 解质，CO 为阳极燃气，空气与的混合气体为阴极 助燃气，制得在22- 4CO2CO 十2CO 关的电池反应式：负极反应式：一+4e23 3
正极反应式 _________________ 总电池反应式 _________________
2 =2CO ： O+2CO+4e=2CO2CO+O 答案：2
2理解析：判断熔融盐条件的燃料电池判断。
【模拟试题】（答題时间：25分钟〉
1.
下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的捉示，下列叙述不正确的是（ ）? _____
A. a 电极是负极
2HO?O?^??4OH?4c?电极的电极反应为：B. b^C.氢氧燃料电池是?种具有应用前景的绿色 电源
D.氢氧燃料电池是?种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
2. 有a 、b 、c 、d 四种金属，将a 与b 用导线连结起来，浸入电解质溶液中，b 不易腐蚀，将a 、 d 分别投入等浓度盐酸中，d 比a 反应剧烈，将铜投入b 的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸 入c 的盐溶液里，有金属c 析出，据此判断它们的活动性由强到弱的顾序是（ ）
A. dcab
B. dabc
C. dbac
D. badc
3. 将钳丝插入KOH 溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和O,可以形成?个原电池。
由于发2生的反应类似甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断通入甲烷的 —极为电池的 2 __________________
，则这?极的电极反应式为H 极，若反应生成COO 和234.線氢电池是近年开发出来的可充电电 池，它可以取代会产生污染的線镉蓄电池。線氢电池的总反应式是：H^2NiO （OH ）=2Ni （OH ）c 根据此反应式判断，下列叙述正确的是（ ）21A.电池放电时，線元素彼氧化
B. 电池放电时，氢是负极反应物，被氧化
C. 电池放电时，电犷流入H 极4.电池放电时，氢是正极反应物，被还原
5?铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶或透明塑料制成方形外壳，在正极板上有-层棕褐 色的 ,_______________ 负极板是海绵状的
，两极均浸入 溶液中，且两极间用微孔橡 胶或微孔塑料隔开。负 ____________________ 极： ,正极： , 放电总反应式： 。 _____________________________________________ 6.汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO-Pb+2HSO=2PbSO I +2HO,根 据 22+42
氢吒人口
此反应判断下列叙述中正确的是（）
4
A.PbO是电池的负极22?- =PbSO I
B.负极的电极反应式为：Pb+SO - 2e 44
C. Pb 0得电了，被氧化2
D.电池放电时，溶液酸性增强）7一随着人们生汹质量的不断捉高，废电池必须集中处理的问题彼提到议事日程，首要原因是（
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/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.回收其中石墨电极设计成蓄电池，下列4个电极反应：8.可以将反应Zn+Br = ZiiBr22 2+- =Zn =Br ① Br + 2e=2Br<§） Zn - 2e2e ②
2Br - 222- + 2e = Zn.其中农示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（［④Zn
■
A.②和③
B.②和①
C.③和①
D.④和①
9.据报道，最近摩托罗拉公司研发了-种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的線氢电池或锂电池的十倍，可连续使用?个月才充?次电。其电池反应为：放电
2CHOH + 3O + 23理电2-），则下列说法正确的是（2CO十6HO4OH23A.构成该电池的正极和负极必须是两种活性不同的金属
B.充电时有CHOH生成的电极为阳极3
C.放电时电解质溶液的pH逐渐增人
2—0
CO+6HOH-6e+8OH = D.放电时负极的电极反应为：CH/E.充电时每生成1 mol CHOH转移12mol电子310.下列关于化学电源的叙述错误的是（）
A.普通锌鎰干电池中碳棒为正极
B.铅蓄电池中覆盖着PbO的电极板是负极板％
C.氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那?极
D.碱性锌猛干电池的能量和储存时间比普通锌猛干电池高
2-2*+B；② A+BD+2H=AO==
11.根据下列事实，判断离/的氧化性顺序为：①f ：十H ）-2e=B （的盐溶液组成
原电池，③D （OH）以B、E为电极与E电极反应为：EB+2e=E, 22. 2+M+H>2+2-2-A. DB.
D>A>B>E >A>E>B2+>2+2- 2*2-2*2+ >D>B>E>D>B>AD. AC. E
12.下列变化中属于原电池反应的是（〉■
A.白铁（镀Zn铁）农面有划损时，也能阻止铁被氧化.
B.在空气中金属铝农血?迅速被氧化形成保护膜
C.红热的铁丝?与水接触衣面形成蓝色保护层?
D.在铁与稀HSO反应时，加几滴CuSO溶液，可加快H的产生2424 5
【试题答案】
2…4. B
O CH3.负；+ 10OH-8e=CO +7H 1.B 2. B 24322 -卄=
SO十2e=PbSO十2HO： Pb+ PbOPb+SO5. PbO：金属铅：硫酸；PbO-2e=PbSO：
+4H^SO+2H44242122442PbSO-2HO
246. B 7.B &A 9.D 10. B 11. C 12. AD
【试题解析】
1.考察对于燃料电池电极反应的判断。B电极是电源的正极，应该是氧化剂氧气反应。
2.根据原电池中正极被保护，而正极是金属性较弱的金属：金属与酸反应越剧烈，活动性越强；金属和盐的置换规律是前换后。
3.判断常见燃料电池的碱性介质下的电极反应。
4.A中放电时，N1是氧化剂，被还原：C中氢气是负极，应是电了流岀：D中氢气应是负极反应物。
5.了解铅蓄电池的基本电极和电极反应。
8.放电时是原电池，应发生自发的氧化还原反应，负极应是还原剂反应，而充电时，阳极应是发生氧化反应的，即为逆向反应的还原剂。
9.A中可以都是惰性电极；B中该反应是氧化剂在反应，应是阴极；C中放电时消耗
。中应是转移pH减小；E6mol, OH离/的氧化性与金属的活泼性成反比，置换反应应为活?泼的换不活泼的，能与水反应的比能置换的11.
金属要濟泼，原电池的还原剂是金属性。
6
第四章 第二节 化学电源(教师版)
第二节化学电源 一、化学电源的分类及优劣判断 1．化学电源的分类 2．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输出电能的多少，单位W·h·kg－1或W·h·L－1。 (2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的多少，单位W·kg－1或W·L－1。 (3)电池的可储存时间的长短。 3．化学电池的优点 (1)化学电池的能量转换效率较高，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及电池组。 (3)使用方便，易于维护，可在各种环境下工作。 正误判断 (1)在垃圾分类中，废旧电池属于有害垃圾，应回收集中处理(√) (2)干电池根据电解质的性质又可分为酸性电池、碱性电池、中性电池(√) (3)干电池在使用后，可再次充电使用(×) 理解应用 1．下列电池属于二次电池的是() A．银锌纽扣电池B．氢氧燃料电池 C．铅蓄电池D．锌锰干电池 答案C 2．下列化学电源属于绿色电池的是() A．干电池B．镍镉电池 C．锌锰电池D．氢氧燃料电池 答案D
二、常见的化学电池 1．一次电池 电解质溶液制成胶状，不流动的一次电池，也叫干电池。常见的一次电池主要有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池和锂电池等。 种类 特点 碱性锌锰电池银锌电池 基本构造 负极：Zn负极：Zn 正极：MnO2正极：Ag2O 电解质：KOH电解质：KOH 工作原理负极反应Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 正极反应 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH ＋2OH－ Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－总反应 Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag 2．二次电池 二次电池的特点是发生氧化还原反应的物质(电极材料、电解质溶液)大部分被消耗后，又可以通过充电而恢复其供电能力。 铅蓄电池是最常见的二次电池。 放电过程充电过程 负极：Pb(s)－2e－＋SO2－4(aq)===PbSO4(s)；(氧化反应)阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－4(aq)；(还原反应) 正极：PbO2(s)＋2e－＋SO2－4(aq)＋4H＋(aq)===PbSO4(s)＋2H2O(l)；(还原反应)阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)；(氧化反应) 铅蓄电池的充、放电过程： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 3．燃料电池 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池，电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。燃料电池工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。
《化学电源》学案
放电 充电 第二节 化学电源 【知识要点】 化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃料 电池等几大类。 1、一次电池（又称干电池） 如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。 （1）碱性锌锰电池，电解质是KOH ，其电极反应： 负极（Zn ）： 正极（MnO 2）： 总反应： （2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下： Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag 则：负极( )： 正极( )： 2、二次电池（又称充电电池或蓄电池） 如：铅蓄电池。反应方程式如下式： Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应： 负极( )： 正极( )： ②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应： （电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极） 阴极： 阳极： 3、燃料电池 燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电 池。它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。
如：氢氧燃料电池。 ①酸性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： ②碱性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： 除H2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料； 除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。 4. 书写电极反应式应注意以下几点： ①电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）； ②将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即 得到另一极反应； 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）。 5. 废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质.随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.如果把他当成一种资源,加以回收利用,既可以减少环境污染,又可节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收. 【练习】新型燃料电池，甲烷、氧气及KOH电解质溶液，用Pt作两个电极，写出两个电极的电极反应式和总反应式。 【巩固练习】 1．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是（） A．锌B．汞C．石墨D．二氧化锰2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）
高中化学 第四章 第二节 化学电源 化学电源课时作业 新人教版选修4
第二节 化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反 应式和电池反应方程式。 一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池1．一次电池 碱性锌锰电池锌银电池 电池结构负极：Zn 正极：MnO 2电解质溶液：KOH 溶液负极：Zn 正极：Ag 2O 电解质溶液：KOH 溶液 正极2MnO 2＋2e －＋2H 2O===2MnOOH ＋2O H －Ag 2O ＋2e －＋H 2O===2Ag ＋2OH －电极反应负极Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2Zn ＋2OH －－2e －===Zn(OH)2 总反应式Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池 电池结构负极：Pb 正极：PbO 2电解质溶液：H 2SO 4溶液负极：H 2 正极：O 2 电解质：酸性电解质 正极PbO 2(s)＋SO (aq)＋4H ＋(aq)2－4＋2e －===PbSO 4(s)＋2H 2O(l)O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 电极 反应负极Pb(s)＋SO (aq)2－4－2e －===PbSO 4(s) 2H 2－4e －===4H ＋总反应式Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq)===2PbSO 4(s)＋2H 2O(l) 2H 2＋O 2===2H 2O 知识点一 化学电池 1．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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn ＋MnO 2＋H 2O===ZnO ＋Mn(OH)2 下列说法中，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 MnO 2＋2H 2O ＋2e －===Mn(OH)2＋2OH － 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0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 答案 C 解析 本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A 正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C 错误；由电子守恒知D 项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B 正确。
第二节 化学电源(知识点归纳及例题解析)
第二节化学电源 1．碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH。 2．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO2，负极是Pb，电解质溶液是H2SO4溶液。 3．氢氧燃料电池两类型： (1)酸性电解质时： 负极反应式：2H2－4e－===4H＋； 正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质时： 负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 1．概念 将化学能变成电能的装置。 2．分类 3．电池优劣的判断标准 (1)单位质量或单位体积所输出的电能的大小(比能量)，或者输出的功率的大小(比功率)。 (2)电池储存时间长短。 [师生互动·解疑难] (1)化学电池能量转化率高，供能稳定可靠。 (2)可制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池及电池组，使用方便。
(3)电池中的镍、镉、锰、铅等金属离子会对土壤、水源造成污染，应集中回收处理。 1．下列说法中，不．正确的是() A．化学电池是将化学能转变成电能的装置 B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等 C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护 D．废旧电池可以随意丢弃 解析：本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。 答案：D 1．构造 2．组成 正极材料：MnO2；负极材料：Zn；电解质：KOH。 3．工作原理 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 [师生互动·解疑难] (1)碱性锌锰干电池克服了普通锌锰干电池的缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电。 (2)纽扣式锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。 (3)锂电池的负极是Li，正极是MnO2、CuO、FeS2等，锂电池的比能量高，电压高，可
高中化学-第四章第二节 化学电源教学设计
第二节化学电源 一、教材分析 通过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。 现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造，工作原理，性能和适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。 二、教学目标 1．知识目标： (1)知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； (2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； (3) 会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。 2．能力目标： 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。 3．情感、态度和价值观目标： 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，增强学生的环保意识。 三、教学重点难点 重点：化学电源的结构及电极反应的书写 难点：化学电源的结构及电极反应的书写 四、学情分析 在化学2中学生已学习了氧化还原反应的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。 五、教学方法 1．实验探究与启发讨论法。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：初步把握实验的原理和方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：1课时 八、教学过程
(人教版)高中化学选修四：4.4.2《化学电源》学案(1)
第二节化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 碱性锌锰电池锌银电池电池结构 负极：Zn 正极：MnO2 电解质溶液：KOH溶液 负极：Zn 正极：Ag2O 电解质溶液：KOH溶液电 极 反 应 正极 2MnO2＋2e－＋ 2H2O===2MnOOH＋2OH－ Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋ 2OH－ 负极Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2总反应式 Zn＋2MnO2＋ 2H2O===2MnOOH＋ Zn(OH)2 Zn＋Ag2O＋ H2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池电池结构 负极：Pb 正极：PbO2 电解质溶液：H2SO4溶液 负极：H2 正极：O2 电解质：酸性电解质 电 极 反 应 正极 PbO2(s)＋SO2－4(aq)＋4H＋ (aq)＋2e－===PbSO4(s)＋ 2H2O(l) O2＋4H＋＋4e－===2H2O 负极 Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－ ===PbSO4(s) 2H2－4e－===4H＋总反应式 Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋ 2H2O(l) 2H2＋O2===2H2O 知识点一化学电池 1．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。碱性 锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋ H2O===ZnO＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是()
化学电源教案
化学电源 一、促进观念建构的教学分析 1.教材及课标相关内容分析前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用；通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理；了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染，增强环保意识。 2.学生分析：前的第一课时学习了：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。 3.我的思考：通过视频、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，增强学生的创新精神；然后依次的分析，各种化学电源的原理，电池的缺陷，既增强了学生的分析，综合，应变能力，同时又促进了对原电池原理的进一步理解。 二、体现观念建构的教学目标 1.知识与技能：了解一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用；会判 断电池的优劣。 2.过程与方法：本设计以开放式教学为指导思想，辅助以视频、讨论、归纳等手段，让学生在不断解决问题的过程中，建构理论知识，增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。 3.情感态度价值观：认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位；了解环境保护在生产生活中的重要作用。培养学生的自主学习能力，信息搜集处理能力及团队合作精神。 三、教学重、难点及处理策略一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用是教学重点，化学电池的反应原理是教学难点。本节课主要通过学生参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料，视频展示、课堂讨论交流以及联系前面所学知识，将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结，让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。 四、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图 教师活动学生活动
高中化学选修四学案：4.2化学电源 学案
放电 充电 第二节 化学电源 班级: 姓名: 组别: 【 学习目标】 1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； 2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； 3、学习化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。 【学习重点】 化学电源的结构及电极反应的书写 【知识梳理】 化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃 料电池等几大类。 1、 一次电池（又称干电池） 如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。 （1）碱性锌锰电池，电解质是KOH ，其电极反应： 负极（Zn ）： 正极（MnO 2）： 总反应： （2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下： Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag 则：负极( )： 正极( )： 2、 二次电池（又称充电电池或蓄电池） Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应： 负极( )： 正极( )： ②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应： （电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极） 阴极： 阳极： 3、 燃料电池 燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般 的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而 燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。 如：氢氧燃料电池。 ①酸性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： ②碱性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： 除H 2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气
化学第四章第二节化学电源
2011-2012学年高二化学选修4 （人教版）同步练习第四章第二节化学也源 教学内容: 化学电源二.重点、难点: 1.?次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用是重点 2.化学电池的反应原理是难点三.具体内容： 1.化学电源的分类 2?…次电〉也 （1）碱性锌钮电池 （2）锌银电池 （3）锂电池 3.二次电池 （1）铅蓄电池放电过程 （2）铅蓄电池充电过程 4.燃料电池 （1）氢氧燃料电池 （2）甲烷燃料电池 （3）甲醇燃料电池 （4）乙醇燃料电池 （5）液态耕燃料电池 【典型例题】 ［例1］氢線电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉線电池。氢線电池H2+N I O(OH) 的总反应2 是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（） A.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 E.电池放电时，線元素被氧化 C.电池充电时, 氢元素被还原 D.电池放电时, H是负极2答案：CD 解析：考察基本的二次电池各电极及反应判断。 碱性电池具有容量人、放电电流人的特点，因而得到广泛应用。锌一镒碱性电池以氢氧化钾溶液为例2］［）下列说法错谋（s） TvInO） 1） =Zn （OH （ss电解液，电池总反应式为：Zn （）十 2MnO
(s) +HO (32222 ____ ) 的是( A. 电池工作时，锌失去电了 aq) O (s) +2OH (O B.电池正极的电极反应式为：2MnO (s) +H (1) +2e=Mm222 C.电池工作时，电了?由正极通过外电路流向负极电F,锌的质量理论上减 小6.5g D.外电路中每通过0.2mol. C 答案：解析：考察原电池原理的应用。 高铁电池是?种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。 高3][例 放电充电3Zn (OH) + 2Fe (FeO 铁电池的总反应为3Zn + 2K + SHOOH) + 4K0H 下列叙述不正确的32224 _____ )(是 )=Zn (ZnA.放电时负极反应为：一2eOH+2OH2X O + 4H — 3e + 5 OH= FeO (B.充电时 阳极反应为：FeOH) 423. 3 mol 电了，正极有1 mol KFeO 被氧化放电时每转移C. 42 D.放电时 正极附近溶液的碱性增强答案：C 解析：判断二次电池充放电过程的判断。 )公司研制开发的。它以固体氧化钻一氧化铉为固体氧化物燃料电池是由美国西屋(4] Westinghouse]例2 )在其间通过。该电池的匚作原理如图所示，其中多电解质，这种固体电解质 在高温下允许氧离子(O 孔电极a 、b 均不参与电极反应，下列判断正确的是( ) A.有O 放电的a 极为电池的负极? B.有H 放电的b 极为电池的正极2 +2H 极对应的电极反 D 答案：考察利用所学知识进行类比判断。解析：. 新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离/导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为 原例5] [Sx 电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na 十XS==Na ＜ ________ 极，Na 作(1)放电时S 发生 反应.极相连Na)充电时所在电极与直流电源 (2. :放 电时负极反应为3)充电时阳极反应为 (-2 : Na-e ()还原：负：2)负;(3) Sx=Na-2e=XS 答案：(1解析：考察电池充放电过程的反应的判断＜= 燃料电池是?种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，试解答下列问题：例 6][ , 4e+4OH=4HOl ()宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电极反应为：2H —22 ______________________ 反应(填氧化或还原)，总反应方程式是：O-4eO+2H=4OH.正极发生的是 __________________ 23.)燃 料电池在发电的同时还生成了水，这正好解决了宇航员在太空中的饮水问题，若电池输出的＜2 水？电流强度为533A,则每小时能生成多少g 。+O=2HO ； 179.3g 答案：还原：2H 型解析： 根据燃料电池中电了转移计算。 有人设计以钳和锌为电极材料，埋入人体内作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血 液［例7］ D.该电池的总反应方程式为2 应为 OO+4e=4OHC. ai2 多孔电极a 固体电解质 多孔电极b
第二节 化学电源
第二节 化学电源 夯实基础知识 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 1．一次电池 碱性锌锰电池 锌银电池 电池结构 负极：Zn 正极：MnO 2 电解质溶液：KOH 溶液 负极：Zn 正极：Ag 2O 电解质溶液：KOH 溶液 电极反应 正极 2MnO 2＋2e － ＋2H 2O===2MnOOH ＋2OH － Ag 2O ＋2e －＋H 2O===2Ag ＋2OH － 负极 Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2 Zn ＋2OH －－2e － ===Zn(OH)2 总反应式 Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋ 2Ag 铅蓄电池 氢氧燃料电池 电池结构 负极：Pb 正极：PbO 2 电解质溶液：H 2SO 4溶液 负极：H 2 正极：O 2 电解质：酸性电解质 电极反应 正极 PbO 2(s)＋SO 2－4(aq)＋4H ＋ (aq)＋2e － ===PbSO 4(s)＋2H 2O(l) O 2＋4H ＋＋4e － ===2H 2O 负极 Pb(s)＋SO 2－4(aq)－2e － ===PbSO 4(s) 2H 2－4e －===4H ＋ 总反应式 Pb(s)＋PbO 2(s)＋ 2H 2SO 4(aq)===2PbSO 4(s)＋ 2H 2O(l) 2H 2＋O 2===2H 2O 针对性训练 知识点一 化学电池 1．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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn ＋MnO 2＋H 2O===ZnO ＋Mn(OH)2 下列说法中，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 MnO 2＋2H 2O ＋2e －===Mn(OH)2＋2OH － 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0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 答案 C 2．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应式为3Zn ＋2K 2FeO 4＋ 8H 2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，以下说法不正确的是( ) A ．放电时负极反应式为Zn －2e －＋2OH － ===Zn(OH)2 B ．放电时正极反应式为FeO 2－4＋4H 2O ＋3e －===Fe(OH)3＋5OH － C ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K 2FeO 4被氧化 D ．充电时阳极附近的溶液的碱性减弱 答案 C 3．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO 4，干燥后再安装，充电 放电 充电
人教版高中化学必修2导学案2.2.2发展中的化学电源学案设计
第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能 第2课时发展中的化学电源 学习目标 (1)加深对原电池工作原理的理解; (2)了解发展中的原电池; (3)能依据原电池原理正确判断电池的正、负极以及书写电极反应方程式。 自主学习 1.请写出原电池的构成条件: 2.能源分类 (1)一次能源:的能源,如太阳能、地热能、流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。 (2)二次能源:的能源称为二次能源,如电能(水电、火电、核电)、蒸汽等。 课内探究 一、原电池原理深化认识 【例题】下列各装置能构成原电池(电解质溶液为硫酸铜溶液)的是() [练习1] 下列组合中,能形成原电池的有() [练习2]
由X、Y两种金属和稀硫酸组成一个原电池,结果发现X表面无气泡而Y的表面有气泡产生。X与Y分别作什么极?哪个金属性更强? [练习3] 用镁、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中,判断构成原电池的正极、负极。 [练习4] 用铜、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中,判断构成原电池的正极、负极,并写出相关电极反应方程式。 二、发展中的化学电源 1.干电池 常见的化学电池是锌锰电池,写出电极反应方程式: 负极(锌):(反应) 正极(石墨):2N+2e-2NH3↑+H2↑(反应) 2.二次电池 (1)铅蓄电池。 负极(Pb):; 正极(PbO2):; 总反应:。 (2)镍镉碱性蓄电池。 (3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池。 特点:电压高、质量轻、寿命长等。 用途:作电脑、手表、心脏起搏器的电源等。
3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例) (1)用酸性电解质时: 负极:; 正极:; 总反应:。 (2)用NaOH等碱性电解质时: 负极:; 正极:; 总反应:。 三、废旧电池的回收利用 废旧电池中含有、、、等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会对、等环境造成严重的污染,并通过人类的食物链对人体健康造成威胁和危害。另一方面,废旧电池中的是宝贵的自然资源,如果能回收再利用这些废旧电池,不仅可以减少对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。 随堂检测 1.铜片与锌片用导线连接后插入硫酸中,锌片() A.发生氧化反应 B.发生还原反应 C.为正极 D.为负极 2.某金属能与稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,该金属为() A.Mg B.Fe C.Al D.Cu 3.将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸,另一组插入氢氧化钠溶液中,分别形成原电池。则在这两个原电池中,正极分别为() A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片 4.如图所示的装置,M为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,关于此装置的下列叙述中不正确的是() A.N上有气体放出 B.M为负极,N为正极 C.稀硫酸中S-移向M极 D.导线中有电流通过,电流方向是由M到N 5.把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池,若a、b相连时,a 为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序为() A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 6.在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正
2020-2021年高二化学《化学电源》教案
2019-2020年高二化学《化学电源》教案2
[情景导入]：在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？ [学生活动]：干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等。 [过渡]：展示出几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等，下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反应。 [板书]：第二节化学电源 [指导阅读]：阅读教材，思考下列问题 1、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？ 2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？ 3、判断电池的优劣标准主要是什么？ [板书]：化学电池 1、概念:是将化学能转化为电能的装置 ①、一次电池又称不可充电电池——如：干电池 2、分类: ②、二次电池又称充电电池——蓄电池 ③、燃料电池 ①、能量转换效率高，供能稳定可靠 3、优点: ②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便 ③、易维护，可在各种环境下工作。 【板书】（二）几种重要的电池 【投影】1、锌锰干电池 （1）酸性锌锰干电池 A、结构：负极为包裹电解质氯化铵和氯化锌的锌壳、正极为石墨电极 B、反应原理 总方程式：Zn + 2NH4Cl = ZnCl2 + 2NH3 + H2 【教师】请根据总方程式书写电极反应
【师生共同分析】离子方程式： Zn +2NH 4+ = Zn 2+2NH 3 + H 2 得失守恒：氧化过程负极Zn →Zn 2+ + 2e —还原过程正极：2NH 4+ + 2e — →H 2 电荷守恒：溶液为氯化铵和氯化锌，考虑相对应的离子 质量守恒：在相应的一边加上NH 3 负极：Zn →Zn 2+ + 2e — 正极：2NH 4+ + 2e — → 2NH 3 + H 2 总方程式：Zn + 2NH 4Cl = ZnCl 2 + 2NH 3 + H 2 C 、缺点：新电池会发生自放电而使存放时间缩短、放电后电压下降较快等。 【练习】（xx 山东变式）判断：Zn - MnO 2干电池在溶液为氯化铵自发放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的 【学生分析】通过以上方程式及电极反应，正极主要是NH 4+放电变成H 2 【投影】 （2）碱性锌锰干电池 A 、优点：克服了酸性锌锰干电池的缺点 B 、结构：负极为锌粉、正极为石墨，正负极混在电解质中 C 、反应原理： 总方程式：Zn + MnO 2 +2H 2n (O H )2 【教师】请根据以上方法，书写电极反应 【学生分析】此反应不能改写离子方程式，根据三个守恒得出： 负极：Zn + 2OH — →ZnO +H 2O + 2e — 正极：MnO 2 +2H 2O + 2e — →M n (O H )2+2OH — 【过渡】碱性锌锰干电池的制作工艺要求高，使用不太普及，使用比较普及的还是可充电电 池——铅蓄电池。下面我们来看看铅蓄电池的结构和工作原理 【板书】 总方程式：Pb+PbO 2+2H 2SO 42PbS04+2H 2O 【教师】请根据以上方法，书写电极反应 【学生分析】 PbO 2 失2e — 得2e —
高中化学电化学基础化学电源学案新人教版选修
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第二节 化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 碱性锌锰电池锌银电池 电池结构 负极：Zn 正极：MnO2 电解质溶液：KOH溶液 负极：Zn 正极：Ag2O 电解质溶液：KOH溶液 电极反应 正极 2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH － Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－负极Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 总反应式 Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋ Zn(OH)2 Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag 铅蓄电池氢氧燃料电池 电池结构 负极：Pb 正极：PbO2 电解质溶液：H2SO4溶液 负极：H2 正极：O2 电解质：酸性电解质 电极反应 正极 PbO2(s)＋SO2－4(aq)＋4H＋(aq)＋ 2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) O2＋4H＋＋4e－===2H2O 负极 Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－ ===PbSO4(s) 2H2－4e－===4H＋ 总反应式 Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) 2H2＋O2===2H2O 知识点一化学电池 1．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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2 下列说法中，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 MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－ 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 mol电子，锌的质量理论上减少 g 答案 C 解析本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C错误；由电子守恒知D项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写
山东临清高二化学选修教学案：第四章第二节 化学电源教学设计
学校临清三中学科化学编写人徐山河审稿人张磊 第二节化学电源 一、教材分析 通过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实 践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生 活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。 现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造，工作原理，性能和 适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。 二、教学目标 １．知识目标： （１）知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； （２）认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； （３）会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。 ２．能力目标： 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。 ３．情感、态度和价值观目标： 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，增强学生的环保意识。 三、教学重点难点 重点：化学电源的结构及电极反应的书写
难点：化学电源的结构及电极反应的书写 四、学情分析 在化学２中学生已学习了氧化还原反应的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。五、教学方法 １．实验探究与启发讨论法。 ２．学案导学：见后面的学案。 ３．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 １．学生的学习准备：初步把握实验的原理和方法步骤。 ２．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：１课时 八、教学过程 组织教学导入新课 一、化学电池的种类 介绍化学电池的种类： 【指导学生交流】１．干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl２、NH４Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO２作去极化剂吸收正极放出的H２，防止产生极化现象，即作去极剂，淀粉糊的作用是提高阴、
第二节化学电源
第二节化学电源 【学习目标】 1．掌握常见化学电源的种类及其工作原理。 2．小组合作探究新型电池的工作原理并能书写电极反应式和电池反应方程式。 【学习重、难点】 常见化学电源的工作原理 【自学探究】 阅读教材79-83 页，思考下列问题 ①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？产生电能 的基本原理是什么？ ②化学电池与其他能源相比有哪些优点？ ③判断电池的优劣标准主要是什么？ 【知识小结】 化学电池 ①概念： ②分类： ③优点： ④电池优劣的判断标准： 一．一次电池 碱性锌锰干电池的负极是_____，正极是_____，电解质是_____， 其电极反应式是：正极_________________________； 负极______________________________； 电池反应是____________________________________。 【练习一】 1．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质，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．电池正极的电极反应式：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．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g 2．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没
有铅污染。其电池反应为：2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列 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＋ C．正极发生氧化反应 D．电解质肯定不是强酸 二．二次电池 铅蓄电池可放电亦可充电，在正极版上有一层棕褐色的________,负极板是海绵状的________ ，两极均浸入________溶液中。 (1) 放电时可看作是_______池， 负极反应式：_____________________________； 正极反应式：______________________________； 总反应式：。 (2) 放电进行到硫酸的浓度较低时需充电，充电时可以看作是电解池，电极反应式为： 阴极：PbSO4+2e- →Pb+SO42-； 阳极：PbSO4+2H2O－2e-→PbO2+SO42-+ 4H+ 总反应式：。 (3) 电池总反应方程式：。 【练习二】 1．汽车启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2+ Pb+2H2SO4 =2PbSO4↓+2H2O，根据次反应判断下列叙述中正确的是 ( ) A．PbO2 是电池的负极 B．负极的电极反应式为：Pb+SO42- －2e-→PbSO4↓ C．PbO2 得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强 放电 2．锂电池反应原理如下：FePO4＋Li LiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。 充电 下列有关该电池说法正确的是 ( ) A．可加入硫酸以提高电解质的导电性 B．放电时电池内部Li＋向负极移动 C．放电时，Li发生还原反应 D．放电时电池正极反应为： 三．燃料电池 氢氧燃料电池 （1）若以H2SO4溶液为电解质溶液 负极：；正极： 总反应方程式：
2018-2019版高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修
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第二节化学电源 [学习目标定位] 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，设想其处理方法。 一、化学电池及其分类 1.化学电池的分类 (1)化学电池按其使用性质常分为如下三类： ①一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。 ②二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。 ③燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。 (2)化学电池按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。 2.判断电池优劣的主要标准 (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。 (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 (3)电池可储存时间的长短。 3.化学电池的回收利用 使用后的废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。 例1下列说法中错误的是( ) A.干电池是以胶糊状电解液来产生直流电的一次电池 B.二次电池能连续不断地使用是因为含有的活性物质可以再生 C.氢气、甲醇、烃、肼、氨等液体或气体都可作为燃料电池的燃料 D.具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池 答案 B 解析二次电池放电后需要再充电，只能重复使用，而不能连续不断地使用。 考点初步认识化学电池 题点化学电池及其类别 例2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( ) A.利用电池外壳的金属材料
高中化学 人教版选修4 第四章第二节 化学电源 教学设计、教案、学案
第二节化学电源 1．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 2.熟练书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。 3．知道废弃电池对环境的危害，设想处理废旧电池的办法。 化学电池 1．化学电池的分类 (1)一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。 (2)二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。 (3)燃料电池：一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。 2．电池优劣的判断标准 (1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少； (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小； (3)电池的可储存时间的长短。 3．化学电池的回收利用 废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康有很大危害。如果把它当成一种资源，加以回收利用，既可减少污染，又可节约资源。 正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。 语句描述正误阐释错因或列举反例 (1)化学电池是将电能转变成化学能的装置 (2)化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电 池等 (3)化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小 的电池及电池组，使用方便，易于维护 (4)废旧电池可以随意丢弃 答案：(1)×化学电池是将化学能转变成电能的装置 (2)√ (3)√ (4)×废旧电池中含有重金属和酸碱等污染环境的物质，不可随意丢弃
1．废电池必须进行集中处理的首要原因是() A．利用电池外壳的金属材料 B．防止汞、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．回收其中的石墨电极 解析：选B。废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须进行集中处理。 2．电池在生产、生活中应用越来越广泛。下列说法错误的是() A．化学电池有一次电池、二次电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电 B．铅蓄电池应用广泛，主要优点是单位质量的电极材料释放的电能大 C．燃料电池具有能量转换率高、可连续使用和污染轻等优点 D．锂电池是一种高能电池，体积小、质量轻、比能量大 解析：选B。A项，化学电池有一次电池、二次电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电反复使用，正确；B项，铅蓄电池应用广泛，主要优点是电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，缺点是笨重、单位质量的电极材料释放的电能小，废弃电池污染环境，错误；C项，任何可燃性燃料，只要把燃料失去电子的氧化反应和氧化剂得到电子的还原反应分开进行，都可以设计成燃料电池，燃料电池具有能量转化率高、可连续使用和污染轻等优点，正确；D项，锂的相对原子质量为7，每产生1 mol电子，消耗金属的质量只有7 g，所以相同质量时提供的能量要比其他电池大得多，故锂电池是一种高能电池，具有体积小、质量轻、比能量大的优点，正确。