第六章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第三課時學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道干電池、充電電池、燃料電池等化學(xué)電源的特點。2．能正確書寫簡單化學(xué)電源的電極反應(yīng)式。3．探究干電池的構(gòu)成，能用生活中的材料制作簡單原電池。4．體會研制新型電池的重要性，能舉例說明化學(xué)電源對提高生活質(zhì)量的重要意義?！灸繕?biāo)一】發(fā)展中的化學(xué)電源常見電池種類：干電池（一次電池）、充電電池（二次電池）、燃料電池1．一次電池⑴特點：電池放電后____充電，即不能重復(fù)使用。⑵鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示。鋅筒為負極，石墨棒為正極，NH4Cl糊的作用是_____________。負極電極反應(yīng)為：正極電極反應(yīng)為：2MnO2+2NH4++2e－=Mn2O3+2NH3↑+H2O總反應(yīng)化學(xué)方程式：2．二次電池（充電電池）⑴特點：二次電池在放電時所進行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。⑵能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能電能⑶常見的充電電池：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。⑷鉛酸蓄電池常用作汽車電瓶，其構(gòu)造如圖所示，總反應(yīng)化學(xué)方程式：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O負極材料（），電極反應(yīng)為：正極材料（），電極反應(yīng)為：⑸鎳氫電池：電解質(zhì)溶液為KOH溶液?？偡磻?yīng)化學(xué)方程式：H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2負極材料（），電極反應(yīng)為：正極材料（），電極反應(yīng)為：⑹鋰離子電池：鋰是最輕的金屬，也是活動性極強的金屬，是制造電池的理想物質(zhì)。鋰離子電池是新一代可充電的的綠色電池，已成為筆記本電腦，移動電話，照相機的主流電源。以鋰為負極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中性能最好、最有發(fā)展前途的是鋰—二氧化錳非水電解質(zhì)電池，這種電池以片狀金屬鋰為負極，電解活性MnO2作正極，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有機溶劑作為電解質(zhì)溶液?？偡磻?yīng)化學(xué)方程式：Li＋MnO2＝LiMnO2負極電極反應(yīng)為：正極電極反應(yīng)為：3．發(fā)展中的燃料電池燃料電池是一種將燃料（如氫氣、甲烷、乙醇）和氧化劑（如氧氣）的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置，具有清潔、安全、高效等特點。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率達到80％以上。⑴氫氧燃料電池：總化學(xué)方程式：___________________________；①酸性介質(zhì)：H+能穩(wěn)定存在，O2－會與H+結(jié)合成H2O。負極：，該電極附近pH值。正極：，該電極附近pH值。原電池工作一段時間后，溶液的物質(zhì)的量濃度，pH值。②堿性介質(zhì)：H+不能穩(wěn)定存在會與OH－結(jié)合成水，而O2－也不能穩(wěn)定存在會與水結(jié)合形成OH－。負極：，該電極附近pH值。正極：，該電極附近pH值。原電池工作一段時間后，溶液的物質(zhì)的量濃度，pH值。③熔融的金屬氧化物作介質(zhì)傳導(dǎo)O2－：O2－能存在，H+會與固體電解質(zhì)中O2－結(jié)合形成水。負極：；正極：。④碳酸鹽作介質(zhì)：負極：；正極：。⑵甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH）總反應(yīng)化學(xué)方程式：負極：，該電極附近pH值。正極：，該電極附近pH值。原電池工作一段時間后，溶液的物質(zhì)的量濃度，pH值。燃料電池的優(yōu)點是：______________________________________________________________。燃料電池與其他化學(xué)電源的區(qū)別是___________________________________________________。【閱讀材料】1．電極反應(yīng)式的書寫原則：電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書寫規(guī)則。負極：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)（一般是負極本身失電子，燃料電池為燃料失電子）正極：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)（一般是溶液中陽離子在正極上得電子，但也可能是O2在正極上得電子，或正極本身得電子）總反應(yīng)式（電池反應(yīng)）=正極反應(yīng)式+負極反應(yīng)式加減法書寫燃料電池電極反應(yīng)式：由甲醇和氧氣以及強堿作電解質(zhì)溶液的新型手機電池。⑴寫出電池總反應(yīng)式解析：CH3OH+O2→CO2+H2O……①但：CO2在堿性環(huán)境中不存在，會與OH－反應(yīng)生成CO2-3CO2+2OH－=CO2-3+H2O……②故將①、②式進行疊加即為總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4OH－=2CO2-3+6H2O……③⑵寫出電池的正極反應(yīng)式由于電解質(zhì)溶液為堿性，正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e－=4OH－……④

⑶寫出電池的負極反應(yīng)式負極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－正極反應(yīng)式＝③－④2CH3OH+3O2+4OH－－3O2－6H2O－12e－=2CO2-3+6H2O－12OH－調(diào)整之后得（負極）：CH3OH+8OH－－6e－=CO2-3+6H2O

【小結(jié)】名稱干電池(一次電池)充電電池(二次電池)燃料電池特點①活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度后，不能再使用；②電解質(zhì)溶液為膠狀，不流動①放電后可再充電使活性物質(zhì)獲得再生；②可以多次充電，重復(fù)使用①電極本身不包含活性物質(zhì)，只是一個催化轉(zhuǎn)換元件；②工作時，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進行反應(yīng)，生成物不斷地被排出舉例普通的鋅錳電池、堿性鋅錳電池、銀鋅電池等鉛蓄電池、鋰電池、鎳氫電池等氫氧燃料電池、CH4燃料電池、CH3OH燃料電池等【導(dǎo)練】1．1991年，我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后就會發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20～50倍。試推測這種新型電池的負極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是，負極反應(yīng)：在正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是，正極反應(yīng)：。電池總反應(yīng)式為：。2．下列關(guān)于充電電池的敘述，不正確的是（）A．充電電池的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)B．充電電池可以無限制地反復(fù)放電、