高二化學教案：《化學電源學案》教學設計

　　本文題目：高二化學教案：化學電源學案

　　第二節 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、 學習化學電池的構成，電極反應式及總反應式的書寫。

　　學習重點：化學電源的結構及電極反應的書寫

　　學習難點：化學電源的結構及電極反應的書寫

　　學習過程：

　　化學電源是將化學能轉化為電能的裝置，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，電解質是KOH，其電極反應：

　　負極(Zn)：

　　正極(MnO2)：

　　總反應：

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

　　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。反應方程式如下式：

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

　　①其放電電極反應：

　　負極( )：

　　正極( )：

　　②其充電反應是上述反應的逆過程，則電極反應：

　　(電化學上規定：發生氧化反應的電極為陽極，發生還原反應的電極為陰極)

　　陰極：

　　陽極：

　　3、 燃料電池

　　燃料電池是一種持續地將燃料和氧化劑的化學能直接轉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儲存在電池內部，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，只是一個催化轉化元件。

　　如：氫氧燃料電池。

　　①酸性介質時，電極反應：

　　負極：

　　正極：

　　總反應：

　　②堿性介質時，電極反應：

　　負極：

　　正極：

　　總反應：

　　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電解質溶液，用Pt作兩個電極，寫出兩個電極的電極反應式和總反應式。

　　當堂達標訓練：

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

　　A.鋅 B.汞 C.石墨 D.二氧化錳

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

　　A.放電時CH3OH參與反應的電極為正極

　　B.充電時電解質溶液的pH逐漸增大

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

　　D.充電時每生成1 mol CH3OH轉移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。放電時的電池反應為：Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列說法正確的是 ( )

　　A.放電時，LiMn2O4發生還原反應

　　B.放電時，正極反應為：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4

　　C.充電時，LiMn2O4發生氧化反應

　　D.充電時，陽極反應為：Li++e-==Li

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

　　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定的放電電壓。高鐵電池的總反應為

　　下列敘述不正確的是

　　A.放電時每轉移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被氧化

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

　　C.放電時負極反應為：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AsO43-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O是可逆反應.設計如圖裝置，進行下述操作：

　　(Ⅰ)向(B)燒杯中逐滴加入濃鹽酸，發現微安培表

　　指針偏轉;

　　(Ⅱ)若改往(B)燒杯中滴加40%NaOH溶液，發現

　　微安培表指針向前述相反方向偏轉.試回答：

　　(1)兩次操作過程中指針為什么會發生偏轉?

　　答： 。

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

　　答：

　　(3)(Ⅰ)操作過程中C1棒上發生的反應為 。

　　(4)(Ⅱ)操作過程中C2棒上發生的反應為