第四章第二节 化学电源

第四章 电化学基础 第二节 化学电源

【学习目标】 1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； 2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； 3、学习化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。 【重点】化学电源的结构及电极反应的书写 【难点】电极反应式的书写

1、依据预习案通读教材进行知识梳理，熟记课本基础知识。

2、认真完成自测，将预习中不能解决的问题标记并填到我的疑惑处。查阅资料，补充完善。

3、限时20分钟，独立完成。 I 、知识准备：化学电源是将化 装置，它包括 电池、 电池和 电池等几大类。 II 、教材辅助 【知识梳理】 一次电池（又称干电池） 如： 电池、 电池、 电池、 电池等。 （1） 碱性锌锰电池，电解质是KOH ，其电极反应：

负极： 正极： 总反应：Zn(s)＋2MnO 2＋2 H 2O ===Zn （OH ）2＋2MnOOH

（2）锌银电池的负极是 正极是 电解质是KOH ，其电极反应： 负极： 正极： 其电极总反应如下：Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag 二次电池（又称 电池或 电池） 如：铅蓄电池。反应方程式如下式：Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应：

负极： 正极：

②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：

（3）燃料电池 燃料电池是一 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 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。

III 、预习自测;

1、锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zn(s)＋2MnO 2＋2NH 4+===Zn 2＋

＋Mn 2O 3(s)＋

2NH 3↑＋H 2O ，在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( )

A ．Zn

B ．碳

C ．MnO 2和NH 4+

D ．Zn 2＋

和NH 3 2、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( ) A ．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B ．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C ．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D ．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 3、微型锂碘电池可用于植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是

固体电解质LiI ，其中的导电离子是I －

。下列有关说法正确的是( )

A ．正极反应：2Li －2e －===2Li ＋

B ．负极反应：I 2＋2e －===2I －

C ．总反应是：2Li ＋I 2===2LiI

D ．金属锂作正极

请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决

I 、学始于疑—我思考 我收获 II 、质疑探究—质疑解疑 合作探究

电极反应式的书写方法 222O 反应，构成的燃料电池（KOH 作电解质溶液），则 （1）负极、正极各通入的应是？ （2）负极、正极电极反应式？ （3）若把KOH 改为稀硫酸，则电极反应式为？

例2：今有甲烷燃料电池，

（1）负极、正极各通入的应是？

（2）酸性介质时，负极、正极电极反应式？

（3）碱性介质时，负极、正极电极反应式为？

【针对训练】 乙醇燃料电池，

（1）负极、正极各通入的应是？

（2）酸性介质时负极、正极电极反应式？

（3）碱性介质时负极、正极电极反应式为？

【针对训练】 在铅蓄电池充、放电的过程中，发生还原反应的电极是 （ ） A 充电时的阴极和放电时的负极 B 充电时的阴极和放电时的正极

C 充电时的阳极和放电时的负极

D 充电时的阳极和放电时的正极 Ⅲ、我的知识网络图—归纳总结 串联整合 Ⅳ、当堂检测——有效训练、反馈矫正 1、锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为： Zn （s ）＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2+＋Mn2O3（s ）＋2NH3＋H2O 在此电池放电时正极（碳棒）上发生反应的物质是 （ ） A. Zn B. 碳 C. MnO2和NH4+ D. Zn 和NH3 2、电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为： Pb+PbO 2+4H ++2SO 42-2PbSO 4+2H 2O ，则下列说法正确的 ( ) A ．放电时：电子流动方向由B 经导线流向A B ．放电时：正极反应是Pb-2e -+SO 42-PbSO 4

C ．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连

D ．充电时：阳极反应是PbSO 4-2e -+2H 2O PbO 2+SO 42-+4H +

3、阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H 2＋O 2===2H 2O ，电解质溶液为KOH 溶液，反应保持在较高温度，使H 2O 蒸发，则下列叙述中正确的是( ) A ．此电池能发出蓝色火焰 B ．H 2为正极，O 2为负极

C ．工作时，电解质溶液的pH 不断减小

D ．电极反应为负极：2H 2＋4OH －－4e －===4H 2O ；正极：O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －

(aq)

我的收获：

1、据报到，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量大，而且没有铅污染。其

电池反应为：2Zn＋O2＝2ZnO原料为锌粒，电解液和空气。下列叙述正确的是（）

A、锌为正极，空气进入负极反应

B、负极反应为Zn－2e－＝Zn2＋

C、正极发生氧化反应

D、电解液肯定不是强酸

2．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌电池，它在放电时的电极反应为

Zn+2OH－－2e－=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH－，据此判断氧化银是（）A．负极，被氧化B．正极，被还原C．负极，被还原D．正极，被氧化

3．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即可构成CH4燃料电池。已知通入CH4一极的电极反应式是：CH4＋10OH－===CO32—＋7H2O＋8e－；通入O2一极的电极反应式是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。下列有关叙述中，不正确的是()

A．通入CH4的电极为负极B．正极发生氧化反应

C．溶液中的OH－向负极移动D．工作一段时间后应补充KOH

4、据媒体报道：以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。该燃料电池以氢气为燃料，空气为氧化剂，铂为电极，导电离子是H＋。下列对该燃料电池的描述正确的是( )

①正极反应为：O2＋4H＋＋4e—= 2H2O ②电子由负极流向正极

③总的化学反应为：2H2＋O 22H2O ④氢离子通过电解质向正极移动

A．①②③B．②③④C．①②④D．①②③④

5、锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn＋Br2

Zn2＋＋2Br－。下列各反应①Zn－2e－

====Zn2＋②Br2＋2e－====2Br－③2Br－－2e－====Br2 ④Zn2＋＋2e－====Zn，其中充电时的阳极和放电时负极的反应分别是( )

A.①②

B. ①③

C. ②④

D. ②③

6、燃料电池（如CO，CH4，CH3OH等与O2组成），用惰性电极插入KOH溶液中，在两极分别通入CH3OH和O2，有关此电池判断正确的是（）

A.正极反应式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+

B.放电一段时间后，负极的pH值升高

C.放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动

D.该电池在工作时，每消耗32gCH3OH，外电路中通过6mole-

7．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为：2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列叙述正确的是() A．锌为正极，空气进入负极反应B．负极反应为：Zn－2e－===Zn2＋

C．正极发生氧化反应D．电解质肯定不是强酸

8、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电

解液，电池总反应式为：Zn（s）＋2 MnO2（s）＋H2O（l）＝Zn(OH)2＋Mn2O3（s）。下列说法错误的是( )

A、电池工作时，锌失去电子

B、电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2 OH－＝Zn(OH)2

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0．2mol电子，锌的质量理论上减小6．5g

9．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 2

4

+ 4H2O

C．放电时负极反应为：Zn—2e—+2OH—= Zn(OH)2

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

10、器皿日久表逐渐变成黑色，这是由于生成了Ag2S，有人设计了用原电池原理加以除去，其处

理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中与容器接触，放置一段时间，黑色就会褪去而不会损失。

试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为：________ ____ ______，正极反应为：_____ _______________，反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，则原电池总反应方程式为：_____________________________________。

放电

充电

3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH

《化学电源》学案

放电 充电 第二节 化学电源 【知识要点】 化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃料 电池等几大类。 1、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（MnO 2）： 总反应： （2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下： Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag 则：负极( )： 正极( )： 2、二次电池（又称充电电池或蓄电池） 如：铅蓄电池。反应方程式如下式： Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应： 负极( )： 正极( )： ②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： 3、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。 ①酸性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： ②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。 4. 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）。 5. 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. 【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。 【巩固练习】 1．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2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）

第四章 第二节 化学电源(教师版)

第二节化学电源 一、化学电源的分类及优劣判断 1．化学电源的分类 2．判断电池优劣的主要标准 (1)比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位W·h·kg－1或W·h·L－1。 (2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的多少，单位W·kg－1或W·L－1。 (3)电池的可储存时间的长短。 3．化学电池的优点 (1)化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 (3)使用方便，易于维护，可在各种环境下工作。 正误判断 (1)在垃圾分类中，废旧电池属于有害垃圾，应回收集中处理(√) (2)干电池根据电解质的性质又可分为酸性电池、碱性电池、中性电池(√) (3)干电池在使用后，可再次充电使用(×) 理解应用 1．下列电池属于二次电池的是() A．银锌纽扣电池B．氢氧燃料电池 C．铅蓄电池D．锌锰干电池 答案C 2．下列化学电源属于绿色电池的是() A．干电池B．镍镉电池 C．锌锰电池D．氢氧燃料电池 答案D

二、常见的化学电池 1．一次电池 电解质溶液制成胶状，不流动的一次电池，也叫干电池。常见的一次电池主要有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池和锂电池等。 种类 特点 碱性锌锰电池银锌电池 基本构造 负极：Zn负极：Zn 正极：MnO2正极：Ag2O 电解质：KOH电解质：KOH 工作原理负极反应Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 正极反应 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH ＋2OH－ Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－总反应 Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag 2．二次电池 二次电池的特点是发生氧化还原反应的物质(电极材料、电解质溶液)大部分被消耗后，又可以通过充电而恢复其供电能力。 铅蓄电池是最常见的二次电池。 放电过程充电过程 负极：Pb(s)－2e－＋SO2－4(aq)===PbSO4(s)；(氧化反应)阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－4(aq)；(还原反应) 正极：PbO2(s)＋2e－＋SO2－4(aq)＋4H＋(aq)===PbSO4(s)＋2H2O(l)；(还原反应)阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)；(氧化反应) 铅蓄电池的充、放电过程： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 3．燃料电池 燃料电池是一种连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，电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。燃料电池工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。

第二节 化学电源(知识点归纳及例题解析)

第二节化学电源 1．碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH。 2．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO2，负极是Pb，电解质溶液是H2SO4溶液。 3．氢氧燃料电池两类型： (1)酸性电解质时： 负极反应式：2H2－4e－===4H＋； 正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质时： 负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 1．概念 将化学能变成电能的装置。 2．分类 3．电池优劣的判断标准 (1)单位质量或单位体积所输出的电能的大小(比能量)，或者输出的功率的大小(比功率)。 (2)电池储存时间长短。 [师生互动·解疑难] (1)化学电池能量转化率高，供能稳定可靠。 (2)可制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池及电池组，使用方便。

(3)电池中的镍、镉、锰、铅等金属离子会对土壤、水源造成污染，应集中回收处理。 1．下列说法中，不．正确的是() A．化学电池是将化学能转变成电能的装置 B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等 C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护 D．废旧电池可以随意丢弃 解析：本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧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危害很大，所以废旧电池应回收处理。 答案：D 1．构造 2．组成 正极材料：MnO2；负极材料：Zn；电解质：KOH。 3．工作原理 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 [师生互动·解疑难] (1)碱性锌锰干电池克服了普通锌锰干电池的缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电。 (2)纽扣式锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。 (3)锂电池的负极是Li，正极是MnO2、CuO、FeS2等，锂电池的比能量高，电压高，可

高中化学-第四章第二节 化学电源教学设计

第二节化学电源 一、教材分析 通过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。 现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造，工作原理，性能和适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。 二、教学目标 1．知识目标： (1)知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； (2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； (3) 会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。 2．能力目标： 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。 3．情感、态度和价值观目标： 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，增强学生的环保意识。 三、教学重点难点 重点：化学电源的结构及电极反应的书写 难点：化学电源的结构及电极反应的书写 四、学情分析 在化学2中学生已学习了氧化还原反应的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。 五、教学方法 1．实验探究与启发讨论法。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：初步把握实验的原理和方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：1课时 八、教学过程

(人教版)高中化学选修四：4.4.2《化学电源》学案(1)

第二节化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 碱性锌锰电池锌银电池电池结构 负极：Zn 正极：MnO2 电解质溶液：KOH溶液 负极：Zn 正极：Ag2O 电解质溶液：KOH溶液电 极 反 应 正极 2MnO2＋2e－＋ 2H2O===2MnOOH＋2OH－ Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋ 2OH－ 负极Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2总反应式 Zn＋2MnO2＋ 2H2O===2MnOOH＋ Zn(OH)2 Zn＋Ag2O＋ H2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池电池结构 负极：Pb 正极：PbO2 电解质溶液：H2SO4溶液 负极：H2 正极：O2 电解质：酸性电解质 电 极 反 应 正极 PbO2(s)＋SO2－4(aq)＋4H＋ (aq)＋2e－===PbSO4(s)＋ 2H2O(l) O2＋4H＋＋4e－===2H2O 负极 Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－ ===PbSO4(s) 2H2－4e－===4H＋总反应式 Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋ 2H2O(l) 2H2＋O2===2H2O 知识点一化学电池 1．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。碱性 锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋ H2O===ZnO＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是()

第1章 第2节 第2课时 化学电源

第2课时化学电源 [核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知：通过对常见化学电源的分析，建立对原电池过程的系统认识的思维模型，提高对原电池本质的认识。2.科学态度与社会责任：增强科技意识，不断研发新型电池，满足人类社会发展的需求。积极回收利用废旧电池，减少其对环境的污染。 一、化学电源及其分类 1．化学电源的分类 (1)化学电源按其使用性质常分为如下三类： ①一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。 ②二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。 ③燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 (2)化学电源按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。 2．化学电池的回收利用 使用后的废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。 (1)化学电源是将电能转变成化学能的装置() (2)废旧电池可以深埋处理() (3)化学电源供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小的电池及电池组，使用方便，易于维护 () (4)废旧电池进行集中处理的首要原因是不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品() 答案(1)×(2)×(3)√(4)× 1．下列说法中错误的是() A．干电池是以胶糊状电解液来产生直流电的一次电池 B．二次电池能连续不断地使用是因为含有的活性物质可以再生 C．氢气、甲醇、烃、肼、氨等液体或气体都可作为燃料电池的燃料 D．具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池 答案 B 解析二次电池放电后需要再充电，只能重复使用，而不能连续不断地使用。

化学电源教案

化学电源 一、促进观念建构的教学分析 1.教材及课标相关内容分析前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用；通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理；了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染，增强环保意识。 2.学生分析：前的第一课时学习了：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。 3.我的思考：通过视频、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，增强学生的创新精神；然后依次的分析，各种化学电源的原理，电池的缺陷，既增强了学生的分析，综合，应变能力，同时又促进了对原电池原理的进一步理解。 二、体现观念建构的教学目标 1.知识与技能：了解一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用；会判 断电池的优劣。 2.过程与方法：本设计以开放式教学为指导思想，辅助以视频、讨论、归纳等手段，让学生在不断解决问题的过程中，建构理论知识，增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。 3.情感态度价值观：认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位；了解环境保护在生产生活中的重要作用。培养学生的自主学习能力，信息搜集处理能力及团队合作精神。 三、教学重、难点及处理策略一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用是教学重点，化学电池的反应原理是教学难点。本节课主要通过学生参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料，视频展示、课堂讨论交流以及联系前面所学知识，将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结，让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。 四、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图 教师活动学生活动

高中化学选修四学案：4.2化学电源 学案

放电 充电 第二节 化学电源 班级: 姓名: 组别: 【 学习目标】 1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； 2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； 3、学习化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。 【学习重点】 化学电源的结构及电极反应的书写 【知识梳理】 化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃 料电池等几大类。 1、 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（MnO 2）： 总反应： （2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下： Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag 则：负极( )： 正极( )： 2、 二次电池（又称充电电池或蓄电池） Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应： 负极( )： 正极( )： ②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： 3、 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。 ①酸性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： ②碱性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： 除H 2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

第二节 化学电源

第二节 化学电源 夯实基础知识 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 1．一次电池 碱性锌锰电池 锌银电池 电池结构 负极：Zn 正极：MnO 2 电解质溶液：KOH 溶液 负极：Zn 正极：Ag 2O 电解质溶液：KOH 溶液 电极反应 正极 2MnO 2＋2e － ＋2H 2O===2MnOOH ＋2OH － Ag 2O ＋2e －＋H 2O===2Ag ＋2OH － 负极 Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2 Zn ＋2OH －－2e － ===Zn(OH)2 总反应式 Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋ 2Ag 铅蓄电池 氢氧燃料电池 电池结构 负极：Pb 正极：PbO 2 电解质溶液：H 2SO 4溶液 负极：H 2 正极：O 2 电解质：酸性电解质 电极反应 正极 PbO 2(s)＋SO 2－4(aq)＋4H ＋ (aq)＋2e － ===PbSO 4(s)＋2H 2O(l) O 2＋4H ＋＋4e － ===2H 2O 负极 Pb(s)＋SO 2－4(aq)－2e － ===PbSO 4(s) 2H 2－4e －===4H ＋ 总反应式 Pb(s)＋PbO 2(s)＋ 2H 2SO 4(aq)===2PbSO 4(s)＋ 2H 2O(l) 2H 2＋O 2===2H 2O 针对性训练 知识点一 化学电池 1．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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn ＋MnO 2＋H 2O===ZnO ＋Mn(OH)2 下列说法中，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 MnO 2＋2H 2O ＋2e －===Mn(OH)2＋2OH － 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0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 答案 C 2．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应式为3Zn ＋2K 2FeO 4＋ 8H 2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，以下说法不正确的是( ) A ．放电时负极反应式为Zn －2e －＋2OH － ===Zn(OH)2 B ．放电时正极反应式为FeO 2－4＋4H 2O ＋3e －===Fe(OH)3＋5OH － C ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K 2FeO 4被氧化 D ．充电时阳极附近的溶液的碱性减弱 答案 C 3．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO 4，干燥后再安装，充电 放电 充电

人教版高中化学必修2导学案2.2.2发展中的化学电源学案设计

第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能 第2课时发展中的化学电源 学习目标 (1)加深对原电池工作原理的理解; (2)了解发展中的原电池; (3)能依据原电池原理正确判断电池的正、负极以及书写电极反应方程式。 自主学习 1.请写出原电池的构成条件: 2.能源分类 (1)一次能源:的能源,如太阳能、地热能、流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。 (2)二次能源:的能源称为二次能源,如电能(水电、火电、核电)、蒸汽等。 课内探究 一、原电池原理深化认识 【例题】下列各装置能构成原电池(电解质溶液为硫酸铜溶液)的是() [练习1] 下列组合中,能形成原电池的有() [练习2]

由X、Y两种金属和稀硫酸组成一个原电池,结果发现X表面无气泡而Y的表面有气泡产生。X与Y分别作什么极?哪个金属性更强? [练习3] 用镁、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中,判断构成原电池的正极、负极。 [练习4] 用铜、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中,判断构成原电池的正极、负极,并写出相关电极反应方程式。 二、发展中的化学电源 1.干电池 常见的化学电池是锌锰电池,写出电极反应方程式: 负极(锌):(反应) 正极(石墨):2N+2e-2NH3↑+H2↑(反应) 2.二次电池 (1)铅蓄电池。 负极(Pb):; 正极(PbO2):; 总反应:。 (2)镍镉碱性蓄电池。 (3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池。 特点:电压高、质量轻、寿命长等。 用途:作电脑、手表、心脏起搏器的电源等。

3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例) (1)用酸性电解质时: 负极:; 正极:; 总反应:。 (2)用NaOH等碱性电解质时: 负极:; 正极:; 总反应:。 三、废旧电池的回收利用 废旧电池中含有、、、等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会对、等环境造成严重的污染,并通过人类的食物链对人体健康造成威胁和危害。另一方面,废旧电池中的是宝贵的自然资源,如果能回收再利用这些废旧电池,不仅可以减少对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。 随堂检测 1.铜片与锌片用导线连接后插入硫酸中,锌片() A.发生氧化反应 B.发生还原反应 C.为正极 D.为负极 2.某金属能与稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,该金属为() A.Mg B.Fe C.Al D.Cu 3.将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸,另一组插入氢氧化钠溶液中,分别形成原电池。则在这两个原电池中,正极分别为() A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片 4.如图所示的装置,M为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,关于此装置的下列叙述中不正确的是() A.N上有气体放出 B.M为负极,N为正极 C.稀硫酸中S-移向M极 D.导线中有电流通过,电流方向是由M到N 5.把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池,若a、b相连时,a 为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序为() A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 6.在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正

2020-2021年高二化学《化学电源》教案

2019-2020年高二化学《化学电源》教案2

[情景导入]：在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？ [学生活动]：干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等。 [过渡]：展示出几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等，下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反应。 [板书]：第二节化学电源 [指导阅读]：阅读教材，思考下列问题 1、目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？ 2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？ 3、判断电池的优劣标准主要是什么？ [板书]：化学电池 1、概念:是将化学能转化为电能的装置 ①、一次电池又称不可充电电池——如：干电池 2、分类: ②、二次电池又称充电电池——蓄电池 ③、燃料电池 ①、能量转换效率高，供能稳定可靠 3、优点: ②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便 ③、易维护，可在各种环境下工作。 【板书】（二）几种重要的电池 【投影】1、锌锰干电池 （1）酸性锌锰干电池 A、结构：负极为包裹电解质氯化铵和氯化锌的锌壳、正极为石墨电极 B、反应原理 总方程式：Zn + 2NH4Cl = ZnCl2 + 2NH3 + H2 【教师】请根据总方程式书写电极反应

【师生共同分析】离子方程式： Zn +2NH 4+ = Zn 2+2NH 3 + H 2 得失守恒：氧化过程负极Zn →Zn 2+ + 2e —还原过程正极：2NH 4+ + 2e — →H 2 电荷守恒：溶液为氯化铵和氯化锌，考虑相对应的离子 质量守恒：在相应的一边加上NH 3 负极：Zn →Zn 2+ + 2e — 正极：2NH 4+ + 2e — → 2NH 3 + H 2 总方程式：Zn + 2NH 4Cl = ZnCl 2 + 2NH 3 + H 2 C 、缺点：新电池会发生自放电而使存放时间缩短、放电后电压下降较快等。 【练习】（xx 山东变式）判断：Zn - MnO 2干电池在溶液为氯化铵自发放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的 【学生分析】通过以上方程式及电极反应，正极主要是NH 4+放电变成H 2 【投影】 （2）碱性锌锰干电池 A 、优点：克服了酸性锌锰干电池的缺点 B 、结构：负极为锌粉、正极为石墨，正负极混在电解质中 C 、反应原理： 总方程式：Zn + MnO 2 +2H 2n (O H )2 【教师】请根据以上方法，书写电极反应 【学生分析】此反应不能改写离子方程式，根据三个守恒得出： 负极：Zn + 2OH — →ZnO +H 2O + 2e — 正极：MnO 2 +2H 2O + 2e — →M n (O H )2+2OH — 【过渡】碱性锌锰干电池的制作工艺要求高，使用不太普及，使用比较普及的还是可充电电 池——铅蓄电池。下面我们来看看铅蓄电池的结构和工作原理 【板书】 总方程式：Pb+PbO 2+2H 2SO 42PbS04+2H 2O 【教师】请根据以上方法，书写电极反应 【学生分析】 PbO 2 失2e — 得2e —

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第二节 化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 碱性锌锰电池锌银电池 电池结构 负极：Zn 正极：MnO2 电解质溶液：KOH溶液 负极：Zn 正极：Ag2O 电解质溶液：KOH溶液 电极反应 正极 2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH － Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－负极Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 总反应式 Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋ Zn(OH)2 Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag 铅蓄电池氢氧燃料电池 电池结构 负极：Pb 正极：PbO2 电解质溶液：H2SO4溶液 负极：H2 正极：O2 电解质：酸性电解质 电极反应 正极 PbO2(s)＋SO2－4(aq)＋4H＋(aq)＋ 2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) O2＋4H＋＋4e－===2H2O 负极 Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－ ===PbSO4(s) 2H2－4e－===4H＋ 总反应式 Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) 2H2＋O2===2H2O 知识点一化学电池 1．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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2 下列说法中，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 MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－ 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 mol电子，锌的质量理论上减少 g 答案 C 解析本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C错误；由电子守恒知D项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写

山东临清高二化学选修教学案：第四章第二节 化学电源教学设计

学校临清三中学科化学编写人徐山河审稿人张磊 第二节化学电源 一、教材分析 通过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实 践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生 活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。 现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造，工作原理，性能和 适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。 二、教学目标 １．知识目标： （１）知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； （２）认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； （３）会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。 ２．能力目标： 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。 ３．情感、态度和价值观目标： 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，增强学生的环保意识。 三、教学重点难点 重点：化学电源的结构及电极反应的书写

难点：化学电源的结构及电极反应的书写 四、学情分析 在化学２中学生已学习了氧化还原反应的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。五、教学方法 １．实验探究与启发讨论法。 ２．学案导学：见后面的学案。 ３．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 １．学生的学习准备：初步把握实验的原理和方法步骤。 ２．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：１课时 八、教学过程 组织教学导入新课 一、化学电池的种类 介绍化学电池的种类： 【指导学生交流】１．干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl２、NH４Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO２作去极化剂吸收正极放出的H２，防止产生极化现象，即作去极剂，淀粉糊的作用是提高阴、

第二节化学电源

第二节化学电源 【学习目标】 1．掌握常见化学电源的种类及其工作原理。 2．小组合作探究新型电池的工作原理并能书写电极反应式和电池反应方程式。 【学习重、难点】 常见化学电源的工作原理 【自学探究】 阅读教材79-83 页，思考下列问题 ①目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？产生电能 的基本原理是什么？ ②化学电池与其他能源相比有哪些优点？ ③判断电池的优劣标准主要是什么？ 【知识小结】 化学电池 ①概念： ②分类： ③优点： ④电池优劣的判断标准： 一．一次电池 碱性锌锰干电池的负极是_____，正极是_____，电解质是_____， 其电极反应式是：正极_________________________； 负极______________________________； 电池反应是____________________________________。 【练习一】 1．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质，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：2MnO2(s)+H2O(l)+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0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g 2．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没

有铅污染。其电池反应为：2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列 叙述正确的是 ( ) A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为：Zn－2e－===Zn2＋ C．正极发生氧化反应 D．电解质肯定不是强酸 二．二次电池 铅蓄电池可放电亦可充电，在正极版上有一层棕褐色的________,负极板是海绵状的________ ，两极均浸入________溶液中。 (1) 放电时可看作是_______池， 负极反应式：_____________________________； 正极反应式：______________________________； 总反应式：。 (2) 放电进行到硫酸的浓度较低时需充电，充电时可以看作是电解池，电极反应式为： 阴极：PbSO4+2e- →Pb+SO42-； 阳极：PbSO4+2H2O－2e-→PbO2+SO42-+ 4H+ 总反应式：。 (3) 电池总反应方程式：。 【练习二】 1．汽车启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2+ Pb+2H2SO4 =2PbSO4↓+2H2O，根据次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．PbO2 得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强 放电 2．锂电池反应原理如下：FePO4＋Li LiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。 充电 下列有关该电池说法正确的是 ( ) A．可加入硫酸以提高电解质的导电性 B．放电时电池内部Li＋向负极移动 C．放电时，Li发生还原反应 D．放电时电池正极反应为： 三．燃料电池 氢氧燃料电池 （1）若以H2SO4溶液为电解质溶液 负极：；正极： 总反应方程式：

2018-2019版高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修

2018-2019版高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修

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第二节化学电源 [学习目标定位] 1.知道化学电源的分类方法。2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。 3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。 一、化学电池及其分类 1.化学电池的分类 (1)化学电池按其使用性质常分为如下三类： ①一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。 ②二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。 ③燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。 (2)化学电池按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。 2.判断电池优劣的主要标准 (1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或(W·h)·L－1。 (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 (3)电池可储存时间的长短。 3.化学电池的回收利用 使用后的废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。 例1下列说法中错误的是( ) A.干电池是以胶糊状电解液来产生直流电的一次电池 B.二次电池能连续不断地使用是因为含有的活性物质可以再生 C.氢气、甲醇、烃、肼、氨等液体或气体都可作为燃料电池的燃料 D.具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池 答案 B 解析二次电池放电后需要再充电，只能重复使用，而不能连续不断地使用。 考点初步认识化学电池 题点化学电池及其类别 例2随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( ) A.利用电池外壳的金属材料

高中化学 人教版选修4 第四章第二节 化学电源 教学设计、教案、学案

第二节化学电源 1．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 2.熟练书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。 3．知道废弃电池对环境的危害，设想处理废旧电池的办法。 化学电池 1．化学电池的分类 (1)一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。 (2)二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。 (3)燃料电池：一种连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。 2．电池优劣的判断标准 (1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少； (2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小； (3)电池的可储存时间的长短。 3．化学电池的回收利用 废旧电池中含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危害。如果把它当成一种资源，加以回收利用，既可减少污染，又可节约资源。 正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。 语句描述正误阐释错因或列举反例 (1)化学电池是将电能转变成化学能的装置 (2)化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电 池等 (3)化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小 的电池及电池组，使用方便，易于维护 (4)废旧电池可以随意丢弃 答案：(1)×化学电池是将化学能转变成电能的装置 (2)√ (3)√ (4)×废旧电池中含有重金属和酸碱等污染环境的物质，不可随意丢弃

1．废电池必须进行集中处理的首要原因是() A．利用电池外壳的金属材料 B．防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中的石墨电极 解析：选B。废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须进行集中处理。 2．电池在生产、生活中应用越来越广泛。下列说法错误的是() A．化学电池有一次电池、二次电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电 B．铅蓄电池应用广泛，主要优点是单位质量的电极材料释放的电能大 C．燃料电池具有能量转换率高、可连续使用和污染轻等优点 D．锂电池是一种高能电池，体积小、质量轻、比能量大 解析：选B。A项，化学电池有一次电池、二次电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电反复使用，正确；B项，铅蓄电池应用广泛，主要优点是电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，缺点是笨重、单位质量的电极材料释放的电能小，废弃电池污染环境，错误；C项，任何可燃性燃料，只要把燃料失去电子的氧化反应和氧化剂得到电子的还原反应分开进行，都可以设计成燃料电池，燃料电池具有能量转化率高、可连续使用和污染轻等优点，正确；D项，锂的相对原子质量为7，每产生1 mol电子，消耗金属的质量只有7 g，所以相同质量时提供的能量要比其他电池大得多，故锂电池是一种高能电池，具有体积小、质量轻、比能量大的优点，正确。

第二节化学电源教案

第二节（第一、二课时） 一、三维目标 （一）知识与技能 1、使学生了解常见电池的分类、优点及适用范围。 2、使学生了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。 （二）过程与方法 运用氧化还原反应原理来理解各类电池的工作原理。 （三）情感、态度与价值观 通过学习各类电池的实际应用感受化学给人类带来的进步和文明、通过了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。 二、教学重点 一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理、性能及其应用。 三、教学难点 化学电池的反应原理 四、教学过程 【引入】（学与问）P79 同学们阅读课文P79页有关内容并回答下列问题： 【问题】1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？ 【学生回答】能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、易于维护、并可在各种环境下工作【问题】2、判断电池的优劣标准主要是什么？ 【学生回答】单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小；输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短 【问题】3、目前化学电池主要分哪几大类？ 【学生回答】化学电池：一次电池、二次电池、燃料电池。 【板书】第二节化学电源 【讲述】一次电池的种类有：普通干电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池…… 现对碱性锌锰电池作一些简单介绍 【板书】一、一次电池 （一）、碱性锌锰电池 1、正负极材料 正极：MnO2 负极：Zn 电解质：KOH 2、工作机制 负极：Zn + 2OH－－2e－= Zn(OH)2（氧化反应） 正极：2MnO2 + 2H2O+2e－=2MnOOH + 2OH－（还原反应） 总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O =2MnOOH＋Zn(OH)2 3、优缺点简析 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。 （二）、其它一次电池： 1、锌银电池（纽扣电池）

第二节 化学电源—学案

编号：001 高二化学组 第四章电化学基础 第二节化学电源—学案 教学要求： 1.了解电池的一般分类, 2.掌握几种典型电池的用途和特点. 3.掌握几种典型化学电池的电极反应 教学重点：一次电源、二次电源和燃料电池的反应原理性能及其应用 教学难点：化学电池的反应原理 阅读教材：74-78页 【自主学习】 一、化学电池的种类 化学电池是将________能变成_____能的装置,它包括_____电池,____电池和_____电池等几类. 电池优劣的判断标准： ①比能量［符号(A·h/kg)，(A·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ②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 ③电池的储存时间的长短 二典型电池的介绍 1．碱性锌—锰干电池： 负极：__________________________________ 正极：__________________________________ 电解质：KOH 电池反应：________________________________ 碱性锌—锰干电池的特点：________________________________________________________ 2．银锌钮扣电池 负极：______________________________________________ 正极：______________________________________________ 总反应式：__________________________________ 一粒钮扣电池的电压达1 59 V，安装在电子表里可使用两年之久 3．铅蓄电池： 放电的电极反应为： 负极： 正极： 充电，其电极反应为： 阳极： 阴极： 蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO4 4↓＋2H2O 蓄电池的优点：_______________________________________________ 不足：_______________________________________________ 4.氢氧燃料电池：酸性环境 电极反应式为：负极 ___________________________ 正极 ___________________________ 碱性环境： 负极 ___________________________ 正极 ___________________________ 中性环境：负极 ___________________________ 正极 ___________________________