高中化学 第二章 化学反应与能量 第二节（第3课时）发展中的化学电源导学案 新人教版必修

1、 发展中的化学电源学习目标1、 掌握原电池电极反应方程式的书写，了解生活中常用的化学电源和新型化学电池。2、 通过设置情景，对几种常见电池的电极反应进行探究，培养学生的自主学习能力。3、 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。重点：电极反应式的书写、电池中电解液的作用。难点：电极反应式的书写，原电池的设计。课前预习使用方法和学法指导1、 依据预习案通读教材，进行知识梳理，了解生活中常用的化学电源和新型化学电池。会书写几种常见电池的电极反应，感受电解质在电极反应中的作用。2、 认真完成预习自测，将预习中不能解决的问题标记出来，并填写到后面“课后

2、反思”处。3、 利用15分钟高效完成。知识准备列举我们生活中常见的电池，试着写出这些电池的正、负极材料。教材助读1、 干电池一次电池（1）一次电池：放电之后的电池，即内部的氧化还原反应。（2）干电池常用的干电池是锌锰电池，它是最早使用的化学电池，教材P42图2-11是锌锰电池的构造。其负极为，正极为顶盖有铜帽的，电解质为。负极反应为。干电池的改进为了延长电池寿命和提高其性能，将NH4Cl换成湿的，并在构造上加以改进，制成。2、 充电电池（1）充电电池：又称，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以进行，使电池恢复到放电前的状态。其功能可表示为 放电 化学能 电能 充电（2）铅蓄电池：正极材

3、料为，负极材料为，电解质为。（3）镍镉电池：正极材料为，负极材料为，电解质为。（4）锂离子电池是新一代可充电的电池。（5）在锂电池中，负极为Li，那么电解质能是水溶液的形式吗？3、燃料电池（1）原理：燃料燃烧是一种剧烈的反应。利用原电池的工作原理将和反应所放出的化学能直接转化为电能。（2）与其他电池的区别：反应物不储存在电池的，而是由外设装备提供和等。（3）特点：燃料电池是一种、低污染的发电装置。4、废旧电池的回收利用（1）废旧电池的危害：废电池中含有汞、等大量毒性很强的重金属，随意丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。并通过食物链对人体健康造成威胁和危害。（2）废旧电池的回收利用：废旧电池中的

4、、银、镍、汞、镉和铁等金属物质可以提取回收再利用，废渣还可以用来制作建筑材料，对不能利用的物质进行无害化处理，从而实现对废旧电池的无害化、资源化、安全化的综合利用。因此，要把废旧电池回收到进行再处理。预习自测1、现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是（ ） A、铅蓄电池 B、锌锰电池 C、氢氧燃料电池 D、镍镉电池2、下列电池中不属于二次电池的是（ ） A、碱性锌锰电池 B、铅蓄电池 C、镍镉电池 D、锂离子电池3、下列有关电池的叙述正确的是（ ） A、水果电池是高效环保的家用电池 B、锌锰干电池是一种常用的二次电池 C、锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正

5、极 D、锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄课后反思请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决。课内探究学始于疑1、 你知道干电池是怎样工作的吗？2、 蓄电池的工作原理是怎样的？3、 氢气、氧气是怎样进行原电池反应的？4、 质疑探究探究点 原电池电极反应式的书写问题1：日常所用干电池的电极分别为碳棒（上面有铜帽）和锌皮，以糊状NH4Cl为电解质（其中加入MnO2吸收H2），其电池反应为Zn + 2MnO2 + 2NH4+ Zn2+ + 2MnOOH + 2NH3(NH3 与Zn2+能生成一种稳定的物质)，请写出电池两极的电极反应式，并说明此种电池长时间连续使用，为什么可能会有糊状物流出腐蚀用

6、电器？问题2：已知PbSO4是一种为微溶物，铅蓄电池的电极材料（Pb和PbO2）放电后在H2SO4溶液中以什么形式存在？试写出铅蓄电池的电极反应式。问题3：燃料电池的电极有什么特点？如何判断燃料电池的正、负极？问题4：电池中的电解质往往参与电极反应，试写出氢氧燃料电池在以下三种情况下的电极反应式，KOH溶液；H2SO4溶液；熔融的Y2O3-Na2O(O2-可以在其中自由移动)。归纳总结知识网络图化学电源简介1、 干电池(1) 普通锌锰干电池电极反应：负极 Zn 2e-Zn2+正极 2NH4+ +2e- 2NH3+ H2总反应：Zn+ 2NH4+Zn2+ +2NH3+ H2电解质溶液：糊状的 N

7、H4Cl特点：电量小，放电过程易发生胀气和漏液（2）碱性锌锰干电池电极：负极由锌改为锌粉（反应接触面积增大，放电电流增大）电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）2、 充电电池（1）铅蓄电池正极（PbO2）: PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e- PbSO4 + 2H2O负极（Pb ）：Pb + SO42- - 2e-PbSO4 放电总反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O充电电解液：硫酸溶液特点：电压稳定（2）其他蓄电池镍镉可充电电池 放电Cd + 2NiO(OH) + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH) 充电银锌蓄电池（3）锂电池3、燃料

8、电池（1）燃料电池与普通电池的区别：不是把作为还原剂、氧化剂的物质全部储存在电池内部，而是不断地从外界输入，同时电极的反应产物不断地排出（2）原料：除氢气和氧气外，也可以是甲烷、煤气等其他燃料和氧气（3）氢氧燃料电池（电解液为40%的KOH溶液） 负极：2H2 + 4OH- - 4e-4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e-4OH- 总反应：2H2 + O2 2H2O特点：转化率高，持续使用，无污染4、废旧电池的危害：废旧电池中含有重金属离子（Hg2+、Cd2+等）、酸、碱等物质，会造成环境污染。5、回收利用废旧电池的意义：回收金属，防止污染。当堂检测1、关于原电池的叙述中正确的是（ ）

9、 A、构成原电池的电极必须是两种不同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置 C、原电池工作中总是负极溶解，正极上有气体放出 D、原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原2、汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应式为：PbO2 + Pb + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是（ ） A、PbO2是电池的负极 B、负极的电极反应式为：Pb + SO42- - 2e-PbSO4 C、电池放电时，PbO2得电子，被氧化 D、电池放电时，溶液酸性增强3、上海人张霞昌在芬兰发明了“纸电池”这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池，在使用印刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸”，纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液，电池总反应式为：Zn + 2MnO2 + H2OZnO + 2MnO(OH)。下列说法正确的是（ ） A、该电池的正极材料为锌 B、该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应 C、电池的正极反应式为 MnO2 + H2O + e-MnO(OH) + OH- D、当有0.1 mol 锌溶解时，流经电解液的电子数为 1.20410234、碱性锌锰