江苏省江阴市成化高级中学高中化学 专题1 第二单元 化学电源教案 苏教版选修4.doc

第二单元 化学能与电能的转化化学电源教学目的：了解日常生活中常用的化学电源和新型化学电池教学重点：常用的化学电源的基本原理和电极式的书写教学过程：一、自学探究1银锌狃扣电池负极：zn+2oh-2e- = zno+h2o，正极：ag2o+h2o+2e- = 2ag+2oh-，总反应式为：ag2o+zn 2ag+zno2碱性锌锰电池负极：zn+2oh-2e- = zn(oh)2，正极：2mno2+2h2o+2e- = 2mnoo h +2oh-总反应式为：zn+2mno2+2h2o zn(oh)2+2mnoo h3新型燃料电池(如:氢氧燃料电池)(酸或盐作电解质)负极:( h2 ) 2h2-4e-=4h+ (如h2so4)正极:( o2 ) o2+4h+4e-=2h2o(碱作电解质)负极:( h2 ) h2+2oh-2e-=2h2o (如koh)正极:( o2 ) 1/2o2+h2o+2e-=2oh- 4铅蓄电池负极:( pb ) pb+so42-2e-=pbso4正极:( pbo2 ) pbo2+4h+so42-+2e-=pbso4+2h2o总反应: (放电与充电) pbo2+pb+2h2so4 2pbso4+2h2o二、介绍新型化学电池5、碱性蓄电池这类电池一般寿命比铅酸蓄电池长很多，且拾携带很方便。ni-cd电池：cd + 2nio(oh) + 2h2o = 2ni(oh)2 + cd(oh)2ni-fe电池：fe + 2nio(oh) + 2 h2o = 2ni(oh)2 + fe(oh)26、微型锂电池常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池，一般用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液为溶有四氯化铝锂（lialcl4 ）的亚硫酸氯（socl2 ）。电池的总反应式如下： 8li + 3socl2 = 6licl + li2so3+ 2s 这种电池的容量大，电压稳定，能在-56.70c- +71.10c的大范围温差内正常工作7海水电池 1991年，我国科学家首创以铝-空气-海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。其电极反应式如下：负极：4al 12e- = 4al3+正极：3o2 + 6h2 o + 12e- = 12oh-总反应式为：4al + 3o2 + 6h2 o = 4al(oh) 3这种电池的能量比普通干电池高20-50倍！8、熔融盐燃料电池这是一种具有极高发电效率的大功率化学电池，在加拿大等少数发达国家己接近民用工业化水平。按其所用燃料或熔融盐的不同，有多个不同的品种，如天然气、co、-熔融碳酸盐型、熔融磷酸盐型等等，一般要在一定的高温下（确保盐处于熔化状态）才能工作。下面以co-li2co3 + na2co3-空气与co2型电池为例加以说明：总反应式为：2co + o2 = 2co2该电池的工作温度一般为6500c负极反应式：2co + 2co32- -4e-= 4co2正极反应式：o2 + 2co2 + 4e- = 2co32-三、练习例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2h2 +o2 =2h2o，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为， 则其正极反应式为_ _。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为 ，则其负极反应可表示为_ _。例2：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到 价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ，此时电池内总的反应式 ： 例3、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的熔融盐混合物用电解质,co为阳极燃气,空气与co2的混合气为阴极助燃气,制得在6500c下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式: 负极反应式: , 正极反应式:o2+2co2+4e=2co32- 总电池反式: .四、小结原电池电极反应式的书写注意事项