化学电源学案

课堂成就梦想

细节

章节课时：2-2-2 组编: 王晓宁 使用日期：第 6 周 审核：

高一化学学案

第二节 化学能与电能——化学电源

【学习目标】

1、了解常见化学电源的种类，了解不同类电池的特点、性质与用途

2、了解燃料电池的工作原理，能够根据反应写出电极反应

3、探究干电池的构成，能用生活中的材料制作简单原电池，

4、体会研制新型电池的重要性，能举例说明化学电源对提高生活质量的重要意义。

【思考与交流】

一、了解化学电源的发展史：

（1）1780年伽伐尼青蛙抽搐实验：意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。见下左图。而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无此种反就。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。

（2）1799年“伏特电堆”：伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。见上右图。它成为早期电学实验，电报机的电力来源。

（3）将原电池转化为技术产品——化学电源。生活中你见到哪些化学电源（电池）？

二、发展中的化学电源 阅读课本P42-44 常见电池种类： 干电池（一次电池）、 充电电池（二次电池） 、燃料电池

1、干电池：

(1)锌锰电池（一次电池）

观察左侧电池剖面图，找出电池的正负极材料

正极______ 负极：______

负极反应：____________________________

正极反应：

总反应:

干电池的优缺点：__________________________________

思考：为什么一次电池不能重复使用？

(2)碱性锌锰电池（了解）：观察左侧电池剖面图，

已知：电池反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，

写出正负极的材料：正极_________ 负极：_____________

负极反应：__________________________________________

正极反应：________________________________________________

总结：碱性锌锰电池相对锌锰电池的优点及应用？

(3)锌银电池纽扣电池负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，已知其电池总反应为：

Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag

负极( )：正极( )：

2、充电电池（二次电池）

思考1：常见的二次电池有哪些？阅读课本38页

1、铅蓄电池

已知铅蓄电池总反应为Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)

①电极反应：

负极( )：

正极( )：

2、了解镍镉电池：电解质溶液为KOH溶液，已知总反应为

该电池的负极材料为，负极反应式为

该电池的正极材料为，正极反应式为

思考2：铅蓄电池应用？优缺点？镍镉电池应用？优缺点？

3、锂离子电池：锂是最轻的金属，也是活动性极强的金属，是制造电池的理想物质。锂离子电池是新一代可充电的的绿色电池，已成为笔记本电脑，移动电话，照相机的主流电源。

思考3：锂离子电池的优越之处？

思考4：充电电池与一次电池相比有何优点？两者有何本质区别？

3、燃料电池

（1）氢氧燃料电池

①航天技术使用的氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，

它们放电时的电池总反应式均可表示为2H2+O2=2H2O。

酸式氢氧燃料电池中的电解质是酸，

其负极反应为：2H2-4e—=4H+,

则正极反应为：。

碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，

其正极表示为：O2+2H2O+4e—=4OH-, 则负极反应为：。

（2）甲烷燃料电池（电解质溶液显酸性）

总反应:

负极: 正极:

燃料电池的原理是：____________________________________________________

燃料电池的优点是：____________________________________________________

燃料电池与其他化学电源的区别是___________________________________________________

[学以致用]一种新型燃料电池：用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入甲烷和氧气，其电极反应为：X极:CH4+10OH--8e—=CO32-+7H2O Y极:4H2O+2O2+8e-=8OH-

1、关于此燃料电池的说法正确的是（）

A、X为负极，Y为正极

B、工作一段时间后KOH的物质的量不变

C 、在标况下通入5.6LO2完全反应则有1mole—发生转移

D、该电池工作时甲烷一极附近溶液碱性增强

2、尝试写出该燃料电池的总反应方程式___________________________________________

【联系实际】为什么废旧电池必须回收，不能乱扔？提示：从减少污染，节约资源等角度思考。

【课堂小结】参考下图，总结完善常见化学电源的种类，原理，优缺点，用途。

【巩固提高】

1、1991年,我国首创以铝-空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这