2022年高中化学鲁科版选修四教案：1-3 化学能转化为电能——化学电源

2022年高中化学鲁科版选修四教案：1-3 化学能转化为电能化学电源高三化学备课组 主备人：吴永松 xx.7. 5教学内容第三节课题化学电源教学目标知 识与技能1 使学生了解日常生活中常用化学电源的种类和新型化学电源 2 了解常见化学电源的工作原理，学会电极反应式的书写 3 掌握有关原电池的计算 4 了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识 过 程与方法用原电池原理理解化学电源的工作原理及方程式的书写情感态度与价值观是学生进一步理解化学学科是一门实用学科教材分析重点一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用 难点较复杂的电极反应式的书写 学情分析虽然学生已经学习了原电池原理，但化学电源内容较复杂，理解难度很大，需要经过一段时间慢慢理解和提高。课 型 新课教具多媒体课 时 1 课时 教学流程教 学 内 容展示目标1 使学生了解日常生活中常用化学电源的种类和新型化学电源 2 了解常见化学电源的工作原理，学会电极反应式的书写 3 掌握有关原电池的计算 4 了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识自主学习化学电池1、概念:是 的装置、一次电池又称 电池如：干电池2、分类: 、二次电池又称 如：蓄电池、燃料电池、能量转换效率高，供能稳定可靠3、优点: 、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便、易维护，可在各种环境下工作。、 4、电池优劣的判断标准: 、 、 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： 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： 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。合作探究 二次电池和燃料电池的酸碱性对电极方程式的影响，总方程式的书写二次电池1铅蓄电池 放电时：负极：Pb + SO42-2e-= PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ SO42-+2e-= PbSO4+2H2O 当放电进行到H2SO4的浓度降低，溶液的密度达1.18g/cm3时应停止使用， 蓄电池放电的总化学方程式：_. 充电式的电极方程式为阳极： 阴极： 2银锌蓄电池 ：电解质溶液为KOH浓溶液负极：Zn2OH-2e- Zn(OH)2正极：Ag2OH2O2e- 2Ag2OH- 总反应式：_. 充电式的电极方程式为阳极： 阴极： 燃料电池1氢氧燃料电池： 电极材料是多孔镍电极，它工作时电池反应式为：2H2+O2=2H2O,电解质可用KOH或H2SO4 （1）碱性介质 负极： _来源:高$考试(题库正极： _（2）酸性介质： 负极：_正极：_ 2甲烷燃料电池： 该电池用金属铂片插入电解质溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和O2 （1）碱性介质 负极：_ 正极：_ （2）酸性介质： 负极：_正极：_ 3甲醇燃料电池： （1）碱性介质 负极：_正极：_ 精讲精练例1氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2根据此反应式判断下列叙述中正确的是（ ）A电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原 D电池放电时，H2是负极例2（2004年天津高考理综题）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 ( )Aa电极是负极 Bb电极的电极反应为：4OH-4e-= 2H2O+O2来源:高考%试题#库C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例3（2004年江苏高考化学题）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)+ 2MnO2(s) + H2O(l) = Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)下列说法错误的是（ ） A电池工作时，锌失去电子 B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C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6.5g达标测试1.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C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极2.锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为:Zn(s)+2MnO2+2NZn2+Mn2O3(s)+2NH3+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()。A.Zn B.碳 C.MnO2和N D.Zn2+和NH33.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2。关于该电池的叙述不正确的是()。A.使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极B.使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极,Ag2O是负极C.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-D.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应已知蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成。两个电极用稀硫酸作电解质溶液。在放电时,两极发生的反应可分别表示为:Pb+S-2e-PbSO4 PbO2+4H+S+2e-PbSO4+2H2O充电时,两极发生的反应分别表示为:PbSO4+2e-Pb+S PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H+S根据上述材料,完成46题。4.在放电时,下列说法中正确的是()。A.充满海绵状灰铅的铅板为电源正极 B.充满二氧化铅的铅板为电源负极C.铅板在放电时发生氧化反应 D.铅板在放电时发生还原反应5.在蓄电池放电时,溶液的pH将()。A.不变 B.升高 C.降低 D.无法确定6.在蓄电池生产和使用时,下列说法中正确的是()。A.生产和使用铅蓄电池,不会造成环境污染B.生产和使用铅蓄电池时,可能引起铅中毒和环境污染C.使用铅蓄电池时,若铅板上有1 mol铅反应就消耗1 mol H2SO4D.在使用时,电池内溶液的密度会增大7.新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为:正极:FePO4+Li+e-LiFePO4,负极:Li-e-Li+。下列说法中正确的是()。A.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连B.充电时电池反应为FePO4+Li+e-LiFePO4C.放电时电池内部Li+向正极移动D.放电时,在正极上Li+得电子被还原8.有一种锂电池,用金属锂和石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯()中而形成的,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S,下列叙述中正确的是()。A.电解质溶液中混入水,对电池反应有影响B.金属锂作电池的正极,石墨作电池的负极C.电池工作过程中,亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3D.电池工作过程中,金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为41 9.ZnMnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是。电池工作时,电子流向(填“正极”或“负极”)。 (2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的(填代号)。 a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O10.铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2S2PbSO4+2H2O。请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):(1)放电时,正极的电极反应式是;电解液中H2SO4的浓度将变;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加g。 (2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成,电极反应:,B电极上生成,电极反应,此时铅蓄电池的正负极的极性将。