原电池的工作原理化学电源.doc

江苏省包场高级中学化学组 备课人：花国兵 标 题：原电池的工作原理、化学源姓 名： 花国兵 单 位： 江苏省包场高级中学 学 科： 高中化学 邮政编码： 226151 手机号码：原电池的工作原理 化学电源高三一轮复习教学目标：1、 学会用氧化还原思想分析原电池，能写出常见的原电池简单电极反应和电池反应方程式2、 利用原电池的工作原理解决常见化学电源的问题3、 认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用一、 原电池的工作原理化学作为选2科目，学习时间比较紧迫，故课复习突出基础，整合知识，将课堂作为练习的主阵地。【基础知识回顾】1、根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池通过学生练习，回忆原电池的基本原理：Zn(s) + 2Fe2+ (aq) = Zn2+(aq) + Fe(s)（1）画出此原电池的装置简图（2）注明外电路中电子的流向（3）写出两个电极上的电极反应2、锌银蓄电池的比能量、比功率等性能均优于镉镍系列电池，因此可用于导弹、运载火箭等特殊要求的军事设备上。锌银蓄电池，其电极反应为：Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH，下列说法正确的是巩固检测原电池的基本原理，教会学生用氧化还原的知识去解决问题。主要切入口就是分析元素化学家的变化。A锌电极为电池正极，发生氧化反应 B锌电极为电池负极，发生还原反应C氧化银电极为电池负极，发生氧化反应 D氧化银电极为电池正极，发生还原反应【完善知识体系】：以稀H2SO4作为电解质溶液的CuZn原电池为例1、原电池是将化学能转化为电能的装置。2、原电池构成的条件：（1）电极：两个 不同的电极（两种金属或一种金属和一种非金属导体，比如最常见的石墨电极）（2）电极与 溶液接触（3）构成 （4）发生自发的 3、原电池的正负极判断：（1）根据电极材料：一般活泼性 的为负极（2）根据电流或电子的流向：电流由 极流向 极，电子由 极流向 极（3）根据电解质溶液中离子的移动方向：阳离子向 移动，阴离子向 移动（4）根据反应类型：负极 电子，发生 反应；正极 电子，发生 反应（5）根据现象：溶解的一极为负极，增重或有气泡冒出的一极为正极二、 典型例题1、芬兰籍华人科学家张霞昌研制的“超薄型软电池”获2009年中国科技创业大赛最高奖，被称为“软电池”的纸质电池总反应为：Zn2MnO2H2OZnO2MnOOH。下列说法正确的是：A、该电池中Zn作负极，发生还原反应共3个典型例题，根据考纲和近几年高考指向，主要围绕电极反应式，电子、电流、离子移动，充电电池、燃料电池B、该电池反应中MnO2起催化作用C、该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2D、该电池正极反应式为：2MnO22e2H2O2MnOOH2OH-2、已知铅蓄电池总电极反应：Pb+ PbO2+ 4H+ 2SO42-= 2PbSO4+ 2H2O下列说法正确的是 A在放电时，正极发生的反应是Pb(s)SO2e= PbSO4B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PbSO42e = PbSO3、 写出氢氧燃料电池在酸性和碱性介质条件下的电极反应电池负极反应正极反应总反应式燃料电池：氢氧燃料电池酸性介质 碱性介质 归纳总结： 三、 变式训练：1、研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 通过变式训练，进一步巩固A、正极反应式：Ag+Cle=AgClB、每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C、Na+不断向“水”电池的负极移动D、AgCl是还原产物2、镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd 2NiOOH 2H2OCd(OH)2 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的A.充电过程是化学能转化为电能的过程B.放电时负极附近溶液的碱性不变C.放电时电解质溶液中的OH 向正极移动D.充电时阳极反应：Ni(OH)2e OH NiOOHH2O3、有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e负极上CH4失去电子，电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为O22H2O4e=4OH电池放电后，溶液的pH不断升高A、 B、 C、 D、反思提升： 课堂检测1、控制合适的条件，将反应2Fe3+ + 2I = 2Fe2+ + I2，设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是 （ ）A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极2、市场上见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池”合材料称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料 (碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种电池反应式为：Li2 Li0.35NiO2 2 Li0.85NiO2下列说法不正确的是A放电时，负极的电极反应式：Lie=Li+B充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中Li+ 向负极移动3、日本茨城大学研制一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池（DDFC），该电池有较高的安全性。电池总反应为：CH3OCH3 3O2 2CO2 3H2O ，电池示意如下图,下列说法不正确的是A、a极为电池的负极B、电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C、电池正极的电极反应为：4H+ O2 4e 2H2OD、电池工作时,1mol二甲醚被氧化时就有6mol电子转移4、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导