选修4导学案 了解常见的化学电源的种类及其工作原理
时间： 编撰人 ： 审核人 课题 学习目标 原电池 节 次 第1、2课时 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 常见的化学电源的种类及其工作原理 学习难点 常见化学电源的工作原理 学习程序 一、知识链接 1、试简述原电池的构成条件和工作原理。 二、学习新知 【自学指导一】阅读教材74页，思考并回答下列问题。 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？ 产生电能的基本原理是什么？ 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？ 【自学指导二】阅读教材75-78页，思考并完成下列问题。 <化学电池的类型及工作原理> 化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。 1、 一次电池（又称干电池） 如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。 （1）碱性锌锰电池，电解质是KOH，其电极反应： 负极（Zn）： 正极（MnO2）： 总反应： 学习笔记 请把预习过程中产生的疑问记录下来 （2）锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极总反应如下： Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag 则：负极( )： 正极( )： 2、 二次电池（又称充电电池或蓄电池） 如：铅蓄电池。反应方程式如下式： 放电 Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l) 充电 ①其放电电极反应： 负极( )： 正极( )： ②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应： （电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极） 阴极： 阳极： 3、 燃料电池 燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。 如：氢氧燃料电池。 ①酸性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： ②碱性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： 除H2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。 练习、新型燃料电池，甲烷、氧气及KOH电解质溶液，用Pt作两个电极，写出两个电极的电极反应式和总反应式。 【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2－＋4价的C在酸性溶液中以CO形式存在，在碱性溶液中以CO形式存在）。 23 三、达标检测 1、废电池污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是（ ） A．锌 B．汞 C．石墨 D．二氧化锰 2、镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可知，该电池放电时的负极材料是 （ ） A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH) 3、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳 定的放电电压。高铁电池的总反应为 放电 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 充电 放电 充电 下列叙述不正确的是 ．．．A．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化 ?B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO24 + 4H2O C．放电时负极反应为：Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2 D．放电时正极附近溶液的碱性增强 4、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65℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 负极反应式：2CO+2CO32- = 4CO2+4e- 正极反应式： 总反应式： 5、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 反思：
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