高二化學教案：《化學電源學案》教學設(shè)計

　　本文題目：高二化學教案：化學電源學案

　　第二節(jié) 化學電源學案

　　學習目標：

　　1、 常識性介紹日常生活中常用的化學電源和新型化學電池;

　　2、 認識一次電池、二次電池、燃料電池等幾類化學電池;

　　3、 學習化學電池的構(gòu)成，電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式的書寫。

　　學習重點：化學電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫

　　學習難點：化學電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫

　　學習過程：

　　化學電源是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。

　　1、 一次電池(又稱干電池)

　　如：普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等。

　　(1)堿性鋅錳電池，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)：

　　負極(Zn)：

　　正極(MnO2)：

　　總反應(yīng)：

　　(2)鋅銀電池的負極是Zn，正極是Ag2O，電解質(zhì)是KOH，其電極總反應(yīng)如下：

　　Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag

　　則：負極( )：

　　正極( )：

　　2、 二次電池(又稱充電電池或蓄電池)

　　如：鉛蓄電池。反應(yīng)方程式如下式：

　　Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)

　　①其放電電極反應(yīng)：

　　負極( )：

　　正極( )：

　　②其充電反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過程，則電極反應(yīng)：

　　(電化學上規(guī)定：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為陽極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為陰極)

　　陰極：

　　陽極：

　　3、 燃料電池

　　燃料電池是一種持續(xù)地將燃料和氧化劑的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學電池。它與一般的化學電源不同，一般化學電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部，故而限制了電池的容量，而燃料電池的電極本身不包括活性物質(zhì)，只是一個催化轉(zhuǎn)化元件。

　　如：氫氧燃料電池。

　　①酸性介質(zhì)時，電極反應(yīng)：

　　負極：

　　正極：

　　總反應(yīng)：

　　②堿性介質(zhì)時，電極反應(yīng)：

　　負極：

　　正極：

　　總反應(yīng)：

　　除H2外，烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體，均可作燃料電池的燃料;除純氧氣外，空氣中的氧氣也可作氧化劑。

　　練習、新型燃料電池，甲烷、氧氣及KOH電解質(zhì)溶液，用Pt作兩個電極，寫出兩個電極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。

　　當堂達標訓練：

　　1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視，廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是( )

　　A.鋅 B.汞 C.石墨 D.二氧化錳

　　2、據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量可達現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電。其電池反應(yīng)為：2CH3OH + 3O2 + 4OH— 2CO32— + 6H2O，則下列說法錯誤的是 ( )

　　A.放電時CH3OH參與反應(yīng)的電極為正極

　　B.充電時電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大

　　C.放電時負極的電極反應(yīng)為：CH3OH-6e-+8OH- = CO32— + 6H2O

　　D.充電時每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子

　　3、某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含Li+導電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為：Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列說法正確的是 ( )

　　A.放電時，LiMn2O4發(fā)生還原反應(yīng)

　　B.放電時，正極反應(yīng)為：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4

　　C.充電時，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)

　　D.充電時，陽極反應(yīng)為：Li++e-==Li

　　4、鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進行：

　　Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O

　　由此可知，該電池放電時的負極材料是 ( )

　　A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)

　　5、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為

　　下列敘述不正確的是

　　A.放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被氧化

　　B.充電時陽極反應(yīng)為：Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO + 4H2O

　　C.放電時負極反應(yīng)為：Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2

　　D.放電時正極附近溶液的堿性增強

　　6、已知反應(yīng)AsO43-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O是可逆反應(yīng).設(shè)計如圖裝置，進行下述操作：

　　(Ⅰ)向(B)燒杯中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)微安培表

　　指針偏轉(zhuǎn);

　　(Ⅱ)若改往(B)燒杯中滴加40%NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)

　　微安培表指針向前述相反方向偏轉(zhuǎn).試回答：

　　(1)兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?

　　答： 。

　　(2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向為什么會相反?試用平衡移動原理解釋此現(xiàn)象.

　　答：

　　(3)(Ⅰ)操作過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為 。

　　(4)(Ⅱ)操作過程中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為