1、第2課時發(fā)展中的化學(xué)電源學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道干電池、充電電池、燃料電池等發(fā)展中的化學(xué)電源的特點(diǎn)。2.認(rèn)識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性。3.能正確書寫簡單化學(xué)電源的電極反應(yīng)。1原電池的概念是_，原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_。原電池中負(fù)極_電子發(fā)生_反應(yīng)，正極_電子發(fā)生_反應(yīng)，故原電池可將_反應(yīng)分別在兩個不同的區(qū)域進(jìn)行，電子從原電池的_極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極，電子的定向移動就產(chǎn)生了_。2(1)將銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中的裝置稱為銅鋅原電池。請寫出銅鋅原電池中兩極上發(fā)生反應(yīng)的方程式：負(fù)極_，正極_。(2)某同學(xué)進(jìn)行如圖所示的銅鋅原電池實(shí)驗(yàn)：從理論上講，應(yīng)該能預(yù)期看到

2、的現(xiàn)象是_。實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到鋅極上有少量氣泡逸出，銅極上有大量氣泡逸出，請解釋原因_。3判斷下列說法是否正確，正確的在括號內(nèi)打“”，錯誤的打“”。(1)當(dāng)用兩種活潑性不同的金屬作原電池的電極材料時，較活潑的金屬作正極。()(2)用導(dǎo)線連接的銅片和鋅片插入到乙醇溶液中，導(dǎo)線上會產(chǎn)生電流。()(3)在原電池中，一般電子流入的極或發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極。()4電池的種類很多，有人將電池分為以下三類。請你舉出生活中常見的電池，并將其分類填入下表。種類特點(diǎn)實(shí)例一次電池二次電池連續(xù)電池知識點(diǎn)一常見的化學(xué)電源探究活動1鋅錳干電池(1)鋅錳干電池是以鋅筒為_極，石墨棒為_極，在石墨棒周圍填充糊狀的MnO2

3、和NH4Cl作_。(2)鋅錳電池是一次性電池，放電之后_充電，內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是_的。負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為_，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為2MnO22NH2e=Mn2O32NH3H2O。(3)鋅錳干電池電量小，而且在放電過程中容易發(fā)生氣漲或漏液，會導(dǎo)致電器設(shè)備的_。改進(jìn)措施：在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成_電池；將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的KOH，并在構(gòu)造上進(jìn)行改進(jìn)，制成_性鋅錳電池。2充電電池(1)充電電池又稱二次電池。充電電池在放電時所進(jìn)行的_反應(yīng)，在充電時又_進(jìn)行，_物重新轉(zhuǎn)化為_物，使充電、放電可在一定時期內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。充電電池中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是_。(2)常見的充電電池鉛蓄電池常作汽車

4、電瓶，電壓穩(wěn)定，使用方便安全。負(fù)極是_，正極是_，電解質(zhì)溶液是_。鎳鎘電池，以_為負(fù)極，_為正極，以_為電解質(zhì)，壽命比鉛蓄電池_，但鎘是致癌物質(zhì)，廢棄鎳鎘電池如不回收，會嚴(yán)重_環(huán)境。堿金屬中的_是最輕的金屬，活潑性_，是制造電池的理想物質(zhì)。_電池是新一代可充電的綠色電池。3燃料電池(1)燃料電池是通過_與_分別在兩個電極上發(fā)生_反應(yīng)，將_能直接轉(zhuǎn)化為_能的裝置。(2)燃料電池與火力發(fā)電相比，其燃料的利用率_、能量轉(zhuǎn)化率_。與干電池或者蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物_，而是由外設(shè)裝備提供_和_等。(3)以30%的KOH溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的電極反應(yīng)如下：負(fù)極：_(氧化反應(yīng))正極：_(還原反

5、應(yīng))總反應(yīng)：_歸納總結(jié)化學(xué)電池的基本類型(1)活潑金屬作負(fù)極，被腐蝕或消耗，發(fā)生氧化反應(yīng)，如鋅錳干電池。(2)兩電極都參加反應(yīng)，如鉛蓄電池。(3)兩電極均為惰性電極，電極本身不發(fā)生反應(yīng)，而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如燃料電池?；顚W(xué)活用1電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源。各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細(xì)B氫氧燃料電池是將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸氫氧燃料電池工作時氫氣在負(fù)極被氧化D太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅2關(guān)于化學(xué)電源的敘述，錯誤的是()A最早使用的化學(xué)電池是鋅錳電池B在干電池中，碳棒只起導(dǎo)電作用，并

6、不參加化學(xué)反應(yīng)C鎳鎘電池不能隨意丟棄的主要原因是鎳、鎘的資源有限，價格昂貴D燃料電池是一種高效、環(huán)保的新型化學(xué)電源知識點(diǎn)二原電池電極反應(yīng)式的書寫探究活動1負(fù)極反應(yīng)式的書寫常見電池負(fù)極反應(yīng)特點(diǎn)負(fù)極反應(yīng)式書寫方法鋅錳干電池(ZnCNH4Cl)_鉛蓄電池(PbPbO2H2SO4)_甲烷燃料電池(PtPtKOH)_2.正極反應(yīng)式的書寫(1)首先判斷在正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)當(dāng)負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液能自發(fā)的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，在正極上發(fā)生電極反應(yīng)的物質(zhì)是_；當(dāng)負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液不能自發(fā)的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，在正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是_。(2)然后再根據(jù)具體情況寫出正極反應(yīng)式，在書寫時也要考慮正極反應(yīng)產(chǎn)物是否_反應(yīng)的問題

7、，若參與反應(yīng)也要書寫疊加式。(3)甲烷燃料電池用鉑作電極插入KOH溶液中，其正極反應(yīng)式是_；銅鋅原電池(ZnCuH2SO4)的正極反應(yīng)式是_。歸納總結(jié)書寫原電池電極反應(yīng)式時注意的問題：(1)正確判斷原電池的負(fù)極和正極，確定兩極上分別發(fā)生的具體反應(yīng)。(2)確認(rèn)電極得失電子后的產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，則應(yīng)寫與電解質(zhì)溶液反應(yīng)后的電極反應(yīng)式。(3)在正極上，若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原，無論該離子是強(qiáng)電解質(zhì)提供的，還是弱電解質(zhì)提供的，一律寫離子符號(而在原電池反應(yīng)中，要遵循離子方程式的書寫規(guī)則，只有易溶的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號表示)?；顚W(xué)活用3有人設(shè)計(jì)以鉑和鋅為電極材料，植入人體做某種

8、心臟病人的心臟起搏器的能源，它依靠人體血液中有一定濃度的O2和H2O進(jìn)行工作。(1)負(fù)極材料是_，電極反應(yīng)為_。(2)正極材料是_，電極反應(yīng)為_。4鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為LiMnO2=LiMnO2，下列說法正確的是()ALi是正極，電極反應(yīng)為Lie=LiBLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為Lie=LiCMnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2e=MnODLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li2e=Li2理解感悟根據(jù)原電池反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式若已知電池總反應(yīng)式，要寫電極反應(yīng)式，一般處理方法是：根據(jù)化合價變化規(guī)律先判斷負(fù)極材料，負(fù)極材料若是金

9、屬則失電子而變?yōu)橄鄳?yīng)的陽離子(注意：Fe失電子一般為Fe2)，負(fù)極材料若是其他被氧化的物質(zhì)，則失電子變?yōu)橄鄳?yīng)的氧化產(chǎn)物，然后再推斷正極反應(yīng)式，可利用總反應(yīng)式與已知某一極的電極反應(yīng)式作差推出。1隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是()A利用電池外殼的金屬材料B防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C防止電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品D回收其中的石墨電極2下列有關(guān)電池的說法不正確的是()A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極3已知空

10、氣鋅電池的電極反應(yīng)為鋅片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：O22H2O4e=4OH，據(jù)此判斷，鋅片是()A正極，被還原 B正極，被氧化C負(fù)極，被還原 D負(fù)極，被氧化4干電池與充電電池的本質(zhì)區(qū)別在于：_；而燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別在于：_。5鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe2H2OO2=2Fe24OH。負(fù)極反應(yīng)式是_。正極反應(yīng)式是_。6將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計(jì)。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_。第2課時發(fā)展中的化學(xué)電源學(xué)習(xí)準(zhǔn)備區(qū)1把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置氧化還原反應(yīng)失去氧化得到還原氧化還原負(fù)電流2(1)Zn2e

11、=Zn22H2e=H2(2)鋅片不斷溶解，但無氣泡冒出，銅片上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅片不純，鋅與雜質(zhì)形成許多微小原電池3(1)(2)(3)4放完電以后不能再使用普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池充電、放電可循環(huán)進(jìn)行鉛蓄電池、鎳氫電池可通過不斷充入還原劑、氧化劑，連續(xù)使用氫氧燃料電池、CH4燃料電池學(xué)習(xí)探究區(qū)知識點(diǎn)一探究活動1(1)負(fù)正電解質(zhì)(2)不能不可逆Zn2e=Zn2(3)腐蝕防漏堿2(1)氧化還原逆向生成反應(yīng)化學(xué)能電能(2)PbPbO2硫酸溶液CdNiO(OH)KOH長污染Li極強(qiáng)鋰離子3(1)燃料氣體氧氣氧化還原化學(xué)電(2)高高不是儲存在電池內(nèi)部燃料氧化劑(3)2H24OH4e=4H

12、2OO22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O活學(xué)活用1C鋅錳干電池中，碳棒作正極，電極本身不參加任何反應(yīng)，故不會變細(xì)，A選項(xiàng)錯誤；燃料電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，B選項(xiàng)錯誤；氫氧燃料電池中的總反應(yīng)為2H2O2=2H2O，H2在負(fù)極被氧化；C選項(xiàng)正確；太陽能電池的主要材料是半導(dǎo)體硅而不是SiO2，D選項(xiàng)錯誤。2C由于鎳、鎘元素會造成環(huán)境污染。知識點(diǎn)二探究活動1負(fù)極(Zn)本身失去電子生成陽離子(Zn2)生成的陽離子不與電解質(zhì)溶解成分反應(yīng)直接寫出負(fù)極反應(yīng)式Zn2e=Zn2負(fù)極(Pb)本身失去電子生成陽離子(Pb2)生成的陽離子(Pb2)與電解質(zhì)溶液成分(SO)反應(yīng)將反應(yīng)和反應(yīng)進(jìn)行疊加：Pb2

13、eSO=PbSO4負(fù)極本身不反應(yīng)，燃料失去電子被氧化燃料反應(yīng)產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液成分有些能反應(yīng)將反應(yīng)和進(jìn)行疊加：CH48e10OH=CO7H2O2(1)電解質(zhì)溶液中的某種微粒溶解在電解質(zhì)溶液中的O2(2)與電解質(zhì)溶液(3)O22H2O4e=4OH2H2e=H2活學(xué)活用3(1)鋅2Zn4e=2Zn2(2)鉑O22H2O4e=4OH解析以鉑和鋅為電極材料，埋入人體做某種心臟病人的心臟起搏器的能源，正極是鉑，負(fù)極是鋅，電解質(zhì)溶液是人體血液，工作時，負(fù)極鋅被氧化，血液中的O2得到電子被還原。正極的反應(yīng)為O24e2H2O=4OH；負(fù)極的反應(yīng)為2Zn4e=2Zn2。4B由總反應(yīng)inO2=inO2可知，Li元素在反應(yīng)后化合價升高(01)，Mn元素在反應(yīng)后化合價降低(4