第4章第1节原电池第2课时化学电源教学设计2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

【课题】第4章第1节原电池第2课时化学电源重点化学电源的分类、不同电池的工作原理；难点燃料电池的工作原理（不同电解质）教学内容教师复案备注学生学习笔迹【身边化学】我们身边的化学电源有哪些？电动车电池是哪一类？手机电池？P97资料卡片【知识回顾】什么是原电池？原电池的构成条件是什么？【知识展示】一、化学电池的分类与优劣1．化学电池的分类及其特点2．化学电池的优点具有能量转换效率高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。二、化学电源的分类及工作原理1．一次电池(以碱性锌锰电池为例)(1)组成：正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH。(2)工作原理负极反应：；正极反应：2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2。2．二次电池(以铅蓄电池为例)(1)组成负极：；正极：；电解质：。(2)工作原理①放电过程负极：(氧化反应)；正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2e－=PbSO4(s)＋2H2O(l)；总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)。②充电过程阴极：；阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－=PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)；总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)=Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。3．燃料电池(以H2­O2燃料电池为例)(1)构成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(负极：充入H2，发生氧化反应,正极：充入O2，发生还原反应,电解质溶液：酸溶液或碱溶液))(2)工作原理酸性电解质(H2SO4)碱性电解质(KOH)负极反应H2－2e－＋2OH－=2H2O正极反应eq\f(1,2)O2＋2e－＋2H＋=H2O总反应2H2＋O2=2H2O【典例分析】（全国理综II化学卷，T12）3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是（）A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中的Li+从b向a迁移【课堂检测】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)废旧电池中含汞、镉、铅、镍等重金属，随意丢弃会污染环境，应对废旧电池分类回收，集中处理。()(2)二次电池的充电反应和放电反应互为可逆反应。()(3)燃料电池工作时负极应不断充入燃料，正极充入氧化剂如O2。()(4)铅蓄电池的负极反应为Pb－2e－=Pb2＋。()2．锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为：Li＋MnO2=LiMnO2。下列说法中正确的是()A．Li是正极，MnO2是负极B．放电时负极的反应：Li－e－=Li＋C．放电时正极的反应：MnOeq\o\al(－,2)＋e－=MnO2D．电池放电时，产生高锰酸根离子【规律方法】燃料电池电极反应书写关键(1)燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，书写总反应方程式时，要注意产物与电解质溶液是否发生反应，若能反应，电解质溶液要写在总反应方程式中。(2)燃料电池正极反应的本质是氧气得电子发生还原反应，即O2＋4e－=2O2－，产生的O2－存在形式与电解质溶液的酸碱性和电解质的状态有着密切的关系。(3)书写燃料电池的电极反应式，一定要注意电解质的酸碱性。碱性溶液电极反应式不能出现H＋；酸性溶液电极反应式不能出现OH－。【高考链接】09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【布置作业】完成习题学后思考教学反思得：失：知识展示二、化学电源的分类及工作原理（2）Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2（1）负极：Pb正极PbO2电解质溶液：H2SO4负极：Pb-2e-+