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＋2MnO

2＋2H

2

O===2MnOOH＋Zn(OH)

2

2．二次电池(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)＋PbO

2(s)＋2H

2

SO

4

(aq)===2PbSO

4

(s)＋2H

2

O(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：2PbSO

4(s)＋2H

2

O(l)===Pb(s)＋PbO

2

(s)＋2H

2

SO

4

(aq)。

上述充放电反应可写成一个总反应方程式： _________________________ 3．燃料电池

(1)工作原理

①连续地将_____(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和_______

的化学能直接转换成电能。

②电极材料本身不发生氧化还原反应。

③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。

(2)氢氧燃料电池

①电极材料Pt，酸性电解质。

②电极反应：负极：_________________ 正极：____________________

总反应：____________________

【思考交流】

1、若把氢氧燃料电池中的酸性介质换成碱性介质，其电极反应式怎样写？

电极反应：负极：_________________ 正极：____________________

总反应：____________________

2、电解质是NaCl溶液（中性电解质）

电极反应：负极：_________________ 正极：____________________ 总反应：____________________

3、电解质是熔融K2CO3(盐)

电极反应：负极：_________________ 正极：____________________ 总反应：____________________

【注意事项】介质对电极反应式的影响

1、中性溶液反应物若是H＋得电子或OH－失电子，则H＋或OH－均来自于水的电离；

2、酸性溶液反应物或生成物中均没有OH－；

3、碱性溶液反应物或生成物中均没有H＋；

4、水溶液中不能出现O2－。

【预习诊断】

1、下列有关电池的说法不正确的是( )

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

2、锌锰干电池两极分别为碳棒和锌皮，在放电时电池总反应方程式可以表示为：

Zn＋2MnO

2＋2NH＋

4

===Zn2＋＋Mn

2

O

3

＋2NH

3

＋H

2

O，下列结论正确的是( )

A．放电时正极发生反应的物质为NH＋

4

B．Zn为负极，碳为正极

C．工作时，电子由碳极经外电路流向Zn极

D.长时间连续使用该电池时，内装糊状物不会流出3．关于铅蓄电池的说法正确的是( )

A．在放电时，正极发生的反应是：Pb(s)＋SO2－

4(aq)===PbSO

4

(s)＋2e－

B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小

D．在充电时，阳极发生的反应是：PbSO

4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－

4

(aq)

【方法总结】书写电极反应式注意点：

1、正确写出化学方程式，找出氧化剂和还原剂，标出电子转移的方向和数目，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；

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CO

2形式存在，在碱性溶液中以CO

3

2－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。

5、溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结合成H

2

O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH－