河南省安阳县第二高级中学高中化学 4.2化学电源学案 新人教版选修4(1).doc

河南省安阳县第二高级中学2014高中化学 4.2化学电源学案 新人教版选修4【知识与技能】：1、了解电池的一般分类,2、了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用 3、掌握几种典型化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。【过程与方法】：引导学生自主学习，了解有关化学电源和新型化学电池的相关知识【情感态度与价值观】：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【教学重难点】：1、掌握几种典型电池的用途和特点. 2、掌握几种典型化学电池的电极反应。【学习过程】(一)预习案化学电池1概念：化学电源是将_化为_的装置。 _ 2分类： _ _3电池优劣的判断标准:比能量 符号(ah/kg)，(ah/l)指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少比功率 符号是w/kg，w/l) 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小电池的储存时间的长短(二)合作探究案一、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（mno2）： 总反应： （2）锌银电池的负极是zn，正极是ag2o，电解质是koh，其电极总反应如下：zn + ag2o = zno + 2ag则：负极( )： 正极( )： 二、二次电池（又称充电电池或蓄电池）放电如：铅蓄电池。反应方程式如下式：充电pb (s)+ pbo2(s) +2h2so4(aq) 2pbso4(s) +2h2o(l)其放电电极反应：负极( )： 正极( )： 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： 三、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。 酸性介质时，电极反应：负极： 正极： 总反应： 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。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。 【燃料电池的规律】：燃料做负极，助燃剂氧气为正极； 电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。【小结】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）；四、废弃电池的危害及回收利用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.(三)习题案1下列说法不正确的是 （ ）a.原电池中，负极上发生的反应是氧化反应b.原电池中，电流从负极流向正极c. 铜锌原电池中放电时，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动d.碱性锰锌电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池2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3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液，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为：2mno2(s)+h2o(1)+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o.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g放电充电4、据报道，最近摩托罗拉公司研发了一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镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2ch3oh + 3o2 + 4oh 2co32 + 6h2o，则下列说法错误的是（ ） a放电时ch3oh参与反应的电极为正极 b充电时电解质溶液的ph逐渐增大 c放电时负极的电极反应为：ch3oh6e8oh co32 + 6h2od充电时每生成1 mol ch3oh转移6 mol电子5、某可充电的锂离子电池以limn2o4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：li+limn2o4=li2mn2o4。下列说法正确的是 （ ）a放电时，limn2o4发生还原反应 b放电时，正极反应为：li+limn2o4+e-=li2mn2o4c充电时，limn2o4发生氧化反应d充电时，阳极反应为：li+e-=li充电放电6、镍镉（nicd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：cd(oh)2+2ni(oh)2 cd+2nio(oh)+2h2o由此可知，该电池放电时的负极材料是 （ ）acd(oh)2 bni(oh)2 ccd dnio(oh)放电充电3zn + 2k2feo4 + 8h2o 3zn(oh)2 + 2fe(oh)3 + 4koh7、高铁电池是一种新型可充电电池，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。高铁电池的总反应为 下列叙述不正确的是 （ ）a放电时每转移3 mol电子，正极有1mol k2feo4被氧化b充电时阳极反应为：fe(oh)3 3e + 5 oh = feo + 4h2oc放电时负极反应为：zn2e +2oh= zn(oh)2d放电时正极附近溶液的碱性增强3燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能氢氧燃料电池的基本反应是：x极：o2(g)h2o(l)2e2ohy极：h2(g)2oh-2e2h2o(l) 下列判断正确的是 （ ）ax是正极 by是正极cy极发生还原反应 dy极发生氧化反应8、(1)今有2h2+o22h2o反应，构成燃料电池，则负极通的应是_，正极通的应是_，电极反应式为：_ _ _、_ _。(2)如把koh改为稀h2so4作导电物质，则电极反应式为_ _ _、_ _ _，(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的ph各有何变化? (3)如把h2改为甲烷，koh做导电物质，则电极反应式为_ _。9. 铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是pb和pbo2，电解液为稀