2019-2020年高中化学《化学电源》教案1 新人教版选修4

2019-2020年高中化学化学电源教案1新人教版选修4学习目标：了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道它们在生产、生活和国防中的实际应用学习重点、难点：常见化学电源的工作原理学习过程：【自学指导一】阅读教材79-83页，思考下列问题并把答案填写在下面的知识总结中。问题：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？ 化学电池与其他能源相比有哪些优点？ 判断电池的优劣标准主要是什么？【知识总结】化学电池1）概念:2）分类:3）优点:4）电池优劣的判断标准:5）各类电池一次电池二次电池燃料电池普通锌锰电池碱性锌锰电池银锌电池锂电池铅蓄电池负极材料正极材料电解质溶液6）燃料电池介质电池反应：2屯叫=2屯0酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极【练习】将铂丝插入K0H溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为，这一极的电极反应为；通入氧气的一极为，电极反应为，总反应为。【小结】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COg2形式存在）；【巩固练习】1、在含有H2S气体的空气中，银器表面易变黑（生成了Ag2s），为了除去银器表面Ag2s,可采用如下方法：在一个铝制的容器中放入食盐溶液，将银器浸入食盐溶液，使银器与铝接触良好过一段时间，银器表面变为银白色，并闻到臭鸡蛋的气味，观察到有少量白色絮状沉淀生成，请用电极反应式和离子方程式表示上述过程2、熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气，制得在65C下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：2-负极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e-正极反应式：总反应式：3锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是（）-+A、Li是正极，电极反应为Lie=Li-+B、Li是负极，电极反应为Lie=LiC、Li是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2一-2+D、Li是负极，电极反应为Li2e=Li4、1991年我国首创以铝、空气、海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。该灯以海水为电解质溶液，靠空气中氧使铝不断氧化产生电流。只要把灯放入海水中数分钟就发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20到50倍。运用所学的化学知识，推测该新型电池两极上可能发生的电极反应。负极正极5已知：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2利用这一反应，试设计一个原电池，画出示意图，标明电极材料名称，电解质溶液，然后填空：正极，电极反负极，电极反应2019-2020年高中化学化学电源教案2新人教版选修4课题：化学电源知识与技能:1、了解电池的一般分类,2、了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用3、掌握几种典型化学电池的电极反应学习重难点：1、掌握几种典型电池的用途和特点.2、掌握几种典型化学电池的电极反应。板书指导阅读第二节化学电源阅读教材74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？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？书：化学电池概念:是、一次电池又称分类）、二次电池又称1、2、的装置电池如：干电池如：蓄电3、燃料电池L、优点:：、能量转换效率高，供能稳定可靠可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便4、易维护，电池优劣的判断标准:可在各种环境下工作。、.、书：一、一次电池1、碱性锌锰干电池：负极（）:正极（）：电池的总反应式为：2、银锌电池：负极（）:正极（）:L银锌电池充电和放电的总化学方程式为:典型例题：例1、1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功，使用寿命长达10年之久这种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂碳电池这种电池容量大，电压稳定，能在56.771.1C温度范围内正常工作，现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液.电池总反应为：8Li+3S0Cl2=6LiCl+Li2S03+2S(1) 、此电池中作负极，电极反应为，作正极(2) 、该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是。板书：二、二次电池1、铅蓄电池：、放电的电极反应为：负极：正极：总反应式：、充电的电极反应：阳极：阴极：三、燃料电池1、氢氧燃料电池(碱性)、电极反应：负极：正极：、电池的总反应为：、优点：典型例题：例2、充电电池在放电时发生的反应，在充电时又可以逆向进行，使生成物恢复原状，由此推断，“充电”时的反应是()A、氧化还原反应B、非氧化还原反应C、可能是氧化还原反应，也可能是非氧化还原反应D、无法判断例3、新型燃料电池：该电池用金属铂片插入K0H溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。写出电极反应式：例4、银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的充放电过程可表示为：2Ag+Zn(OH)Ag0+Zn+2H0那么放电时，负极上发生反应222的物质是()A、AgB、Zn(0H)C、2Ag0D、Zn2例5、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按此图的提示，叙述不正确的是()Aa电极是负极B. b电极的电极反应为:4OH4e-=2HO+Ot22C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置归纳总结：四、书写由化学方程式书写电极反应式注意点： 、找出的物质，再确定正负极反应的物质； 、利用分别写出电极反应式； 、负极失电子所得和正极得电子所得，与溶液的酸碱性有关 、验证：两电极反应式和原化学方程式相同，则书写正确。江苏省五汛中学高二选修化学课课练(28)课题：化学电源主备人:王洋先日期:2009-04-231、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B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染D、回收其中石墨电正确的是C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品极2、下列说法不A.原电池中，负极上发生的反应是氧化反应B.原电池中，电流从负极流向正极C.铜锌原电池中放电时，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动D. 碱性锰锌电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池3、燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能.氢氧燃料电池的基本反应是：X极：0(g)+H0(l)+2e-=20H-22Y极：H(g)+20H-2e-=2H0(l)下列判断正确的是22()AX是正极BY是正极CY极发生还原反应DY极发生氧化反应4、据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池，锌电池具有容量大，污染少等优点，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-Ze-=Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解质溶液肯定不是酸溶液5、一种新型燃料电池，它是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通甲烷和氧气，其电池反应为：X极：CH+10OH-8eC6_+7H0丫极:下列关于此燃料电池的有4关说法中3错误2的是()A通过甲烷的电极(X)为电池的负极，通过氧气的电极(Y)为电池正极B. 放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量改变C. 在标准状况下，通过5.6L氧气，完全反应后有1Omol的电子发生转移D. 放电时，通过甲烷的一极附近的pH升高6、电子表所用的某种纽扣电池的电极材料为Zn和AgO，电解质溶液是KOH溶2液。电池总反应式为：ZnAgO=ZnO2Ag,下列说法错误的是2()A. 该电池的正极是Zn，负极是AgO2B该电池负极的电极反应式为：Zn+2OH-2e亠ZnO+HO2C. 理论上该电池工作一段时间后，溶液中KOH的浓度不变D. 该电池工作时，电解质中的阴离子向负极移动7、在如右图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是A.碳棒上有气体放出，溶液pH变大B.a是正极，b是负极C.导线中有电子流动，电子从a极流到b极D.a极上发生了氧化反应8、有人设计出利用CH和O的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池42的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是42() 每消耗1molCH可以向外电路提供8mole-4 负极上CH失去电子，电极反应式CH+1OOH-8e-=CO2-+7HO4432 负极上是O获得电子，电极反应式为O+2HO+4e-=4OH-222 电池放电后，溶液PH不断升高A.B.C.D.9. (O4江苏)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液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO(s)+HO(l)=Zn(OH)(s)+MnO(s)下列说法错误的是22223()A. 电池工作时，锌失去电子B. 电池正极的电极反应式为：2MnO(s)+HO+2e-=MnO(s)+2OH-(aq)2223C. 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O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g10、可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世，其结构示意图如下。甲醇电极后与氧气反应，电池总反应为：2CH0H+30=2C0+4H0。下列说法不22在催化剂作用下提供质子（H+）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另正确的是（）A. 右电极为电池正极，b处通入的物质是空气B. 左电极为电池负极，a处通入的物质是空气C. 负极反应式为：CHOH+H0-6e=C0+6H+322D正极反应式为：0+4H+4e=2H02211、下列化学反应的化学能可直接转变成电能的是A2FeCl+Cu=CuCl+2FeClBAlCl+3NHH0=Al（0H）|+32233233NHCl4C2Fe（0H）Fe0+3H0DNa0+C0=NaC03232222312、化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用（1）、目前常用的已知均难溶于水但溶于酸池以其说池总反应是表借吧2+逊隔、以上反应是可逆反应、以上反应不是可逆反应、充电时化学能转化为电能、放电时化学能转化为电能A.B.C.D.（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍电池可以使一平方米面积耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为。（3）另一种常用的电池是锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可达十年。它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：试回答：锂电池比容量特别大的原因是。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。13、用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极是；负极的电极反应是。用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了3.25g，铜片表面析出氢气L（标准状况），导线中通过mol电子。