【 精品导学案】高中化学 2.2.2发展中的化学电源学案 新人教版必修二 (2)

第2课时发展中的化学电源
1.了解电池的分类以及研制新型电池的重要性。

2.了解化学电池的工作原理。

3.了解化学电源可能会引起的环境问题,初步形成客观、正确的能源观。

利用课堂内学习与课堂外调查相结合的方式,让学生在对原电池的技术产品——各种化学电源的原理、应用有一个较为理性的认识之后,了解研制新型电池的重要性。

1.干电池
(1)干电池属于①一次电池,放电后不能再充电。

(2)锌锰电池的负极是②锌筒,正极是③石墨棒,电解质溶液是④MnO2糊、NH4Cl糊。

(3)将锌锰电池中的电解质⑤NH4Cl糊换成湿的⑥KOH就变成了碱性锌锰电池。

2.充电电池
(1)充电电池又称二次电池,放电时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状态。

(2)填空
电池类型负极正极电解质
铅蓄电池⑦Pb ⑧PbO2⑨H2SO4
镍镉电池⑩Cd NiO(OH) KOH
锂离子电
Li - -
池
3.燃料电池
(1)燃料电池是一种高效、环保的发电装置,产物对环境的污染较小。

以H2为燃料时,产物为H2O,以CH4为燃料时,产物是CO2和H2O。

(2)燃料电池的反应物不是储存在电池内部,而是由外设装置提供燃料和氧化剂分别在两个电极上反应,将化学能转化为电能。

(3)氢氧燃料电池中,负极通入的是氢气,正极通入的是氧气,电解质是硫酸或氢氧化钾,该电池的总反应式为2H2+O22H2O。

1.干电池工作时,正、负极发生的反应分别为2N+2e-2NH3+H2↑、Zn-2e-Zn2+。

从发生的反应来看,MnO2并没有参与其中,干电池中为什么要加入MnO2呢?
【答案】干电池工作时,锌和氯化铵发生变化,产生氢气,附着在正极碳棒上面。

由于氢的电阻很大,会使路端电压降低(这种现象称作“极化”)。

在干电池中加入二氧化锰可作为“去极化剂”,将产生的H2氧化:2MnO2+H2Mn2O3+H2O,从而避免极化现象的发生。

所以干电池放电
时负极发生的反应可写成总反应:2MnO2+2N+2e-2NH3+Mn2O3+H2O,电池总反应为Zn+2MnO2+2N Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O。

2.充电电池在充电和放电时,能量是如何转化的?
【答案】放电时是化学能转变为电能,充电时是电能转化为化学能。

3.以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。

某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时,生成1 mol液态水,该电池的能量转化率是多少?(已知1 mol H2完全燃烧生成液态水时放热286.0 kJ) 【答案】80%。

探究:用原电池原理分析化学电源
已知空气-锌电池的电极反应为:
锌片:Zn+2OH--2e-ZnO+H2O
石墨:O2+H2O+2e-2OH-
下列说法不正确
．．．的是( )。

A.锌片作电池的负极
B.氧气在正极发生还原反应
C.每转移1 mol电子消耗标准状况下氧气的体积为5.6 L
D.放电时,负极产生的OH-不断向正极移动
【解析】从空气-锌电池的电极反应可知,锌片是负极,发生氧化反应;石墨是正极,氧气在正极发生还原反应;每转移2 mol电子,消耗0.5 mol O2,每转移1 mol电子消耗0.25 mol O2,转化成标准状况下的体积为5.6 L;放电时,在石墨电极(正极)产生OH-,OH-流向锌片(负极),在负极和锌发生反应,综合分析,D项符合题意。

【答案】D
写出上述探究中空气-锌电池的总反应式。

试分析如何书写电池的总反应式。

【答案】2Zn+O22ZnO;在正、负极电子得失相等的条件下,将正极反应与负极反应相加,所得即为总反应式。

化学电源电极反应的书写
(负极)氧化反应:还原剂-n e-氧化产物
(正极)还原反应:氧化剂+n e-还原产物
正极反应式+负极反应式=电池的总反应式
1.锂电池是新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到重视。

某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,下列说法正确的是( )。

A.Li是正极,电极反应式为Li-e-Li+
B.Li是负极,电极反应式为Li+-e-Li
C.MnO2是正极,电极反应式为MnO2+e-Mn
D.MnO2是负极,电极反应式为MnO2-e-Mn
【答案】C
2.日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2),电极反应式可简化为Zn-2e-Zn2+,2N+2e-2NH3↑+H2↑(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。

根据上述已知条件判断,下列结论中正确的是( )。

A.电池工作时,Zn为正极,碳为负极
B.电池工作时,Zn被氧化,碳被还原
C.工作时,电子由碳极经过电路流向Zn极
D.长时间连续使用时,内装糊状物可能流出而腐蚀用电器
【答案】D
3.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。

该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。

下列有关说法正确的是( )。

A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正、负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
【解析】正极发生还原反应,应为PbSO4+2e-Pb+S,A项错误;电池放电过程中,阳离子向正极移动,B项错误;每转移0.1 mol电子,生成0.05 mol Pb,质量为10.35 g,C项错误;常温下,电解质没有熔化,不导电,不能形成原电池,故指针不偏转,D项正确。

【答案】D
4.目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示,根据图示回答下列问题:
铅蓄电池的负极是,负极反应式是,铅蓄电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,则正极反应式
为。

放电过程中溶液的密度(填“增大”“减小”或“不变”)。

【解析】正极反应式等于总反应式减去负极反应式,放电过程中消耗了硫酸,故电解液的密度减小。

【答案】铅;Pb-2e-+S PbSO4;PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O;减小。

教学反思
在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

所以在学习上级的精神下，本期个人的研修经历如下：
1.自主学习：我积极参加网课和网上直播课程.认真完成网课要求的各项工作.教师根据自己的专业发展阶段和自身面临的专业发展问题，自主选择和确定学习书目和学习内容，认真阅读，记好读书笔记；学校每学期要向教师推荐学习书目或文章，组织教师在自学的基础上开展交流研讨，分享提高。

2.观摩研讨：以年级组、教研组为单位，围绕一定的主题，定期组织教学观摩，开展以课例为
载体的“说、做、评”系列校本研修活动。

3.师徒结对：充分挖掘本校优秀教师的示范和带动作用，发挥学校名师工作室的作用，加快新教师、年轻教师向合格教师和骨干教师转化的步伐。

4.实践反思：倡导反思性教学和教育叙事研究，引导教师定期撰写教学反思、教育叙事研究报告，并通过组织论坛、优秀案例评选等活动，分享教育智慧，提升教育境界。

5.课题研究：立足自身发展实际，学校和骨干教师积极申报和参与各级教育科研课题的研究工作，认真落实研究过程，定期总结和交流阶段性研究成果，及时把研究成果转化为教师的教育教学实践，促进教育质量的提高和教师自身的成长。

6.专题讲座：结合教育教学改革的热点问题，针对学校发展中存在的共性问题和方向性问题，进行专题理论讲座。

7.校干引领：从学校领导开始，带头出示公开课、研讨课，参与本校的教学观摩活动，进行教学指导和引领。

8.网络研修：充分发挥现代信息技术，特别是网络技术的独特优势，借助教师教育博客等平台，促进自我反思、同伴互助和专家引领活动的深入、广泛开展。

我们认识到：一个学校的发展，将取决于教师观念的更新，人才的发挥和校本培训功能的提升。

多年来，我们学校始终坚持以全体师生的共同发展为本，走“科研兴校”的道路，坚持把校本培训作为推动学校建设和发展的重要力量，进而使整个学校的教育教学全面、持续、健康发展。

反思本学期的工作，还存在不少问题。

很多工作在程序上、形式上都做到了，但是如何把工作做细、做好，使之的目的性更加明确，是继续努力的方向。

另外，我校的研修工作压力较大，各学科缺少领头羊、研修氛围有待加强、师资缺乏等各类问题摆在我们面前。

缺乏专业人员的引领，各方面的工作开展得还不够规范。

相信随着课程改革的深入开展，在市教育教学研究院的领导和专家的亲临指导下，我校校本研修工作一定能得以规范而全面地展开。

“校本研修”这种可持续的、开放式的继续教育模式，一定能使我校的教育教学工作又上一个台阶。

为了更好地开展以后的工作，现就以下方面做如下总结：
一、不断提高业务水平
我树立优良学风，刻苦钻研业务，不断学习新知识，探索教育教学新规律。

钻研教材，写好每一个教案，上好每一堂课，多听同组同事的课，多学习别人的优点和长处。

另外，为业余时间多学习信息技术，适应现代教学的要求。

二、不断加强学习
只有学习，才能不断进步和成长，让学习成为提高自己的渠道，让学习成为我一生的精神财富，做一名学习型教师。

所以，我就多读书，多学习，多写读书笔记。

三、学习运用科学的教育教学模式
在课改的课堂教学中，不断探索适合学生愉悦学习的好的教学模式，向同组的老师学习先进教学方法。

尤其在阅读教学中，我注意学习其他老师的先进经验，让学生在朗读中感悟，提高阅读能力。

、培养学生课堂上会静下心来思考的能力。

有些同学的特点是比较浮躁，在问题面前不知从哪儿下手回答，甚至没有读清问题的要求，就开始回答。

这学期我在课堂上引导学生在这方面有所提高。

、善于总结自己在教育教学中的点点滴滴，严以律己，从小事做起，当学生的表率。

从小事中总结大道理，不断改进自己的教育方式。

四、积极参加上级领导组织的各项教育教学学习活动，提高自己的教研能力。

积极订阅教育教学有帮助的刊物，学习其中先进的教育教学经验，不断提高自己的教育教学水平。

、在课改中，多和同组的老师一起备课，一起商量课堂中出现的问题。

尤其在阅读教学中，多向有经验的老师请教，在课堂中怎样激发学生的阅读兴趣，怎样培养学生探究性的阅读能
力，最后提高学生的写作水平。

五、勤思考，多动笔
每周坚持写教学心得；可以是备课心得，也可以是教学体会，可以写课堂教学方法实施体会，也可以反思上节课存在的问题，然后找出好的方法解决它。

善于积累总结教育教学中和班级管理中的一些典型的事情。

从这些事情中，不断反思自己的教育教学行为，对于好的做法积累经验，对于不好的做法及时反思及时改正。

以此提高自己的教育教学水平。

在以后的研修中，我会继续努力学习，让我把一生矢志教育的心愿化为热爱学生的一团火，将自己最珍贵的爱奉献给孩子们，相信今日含苞欲放的花蕾，明日一定能盛开绚丽的鲜花。

相信在我的教学生涯中一定能更上一层楼。