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高二化學(xué)教案:《化學(xué)電源學(xué)案》教學(xué)設(shè)計

來源:精品學(xué)習(xí)網(wǎng) 2018-11-18 15:01:02

  本文題目:高二化學(xué)教案:化學(xué)電源學(xué)案

  第二節(jié) 化學(xué)電源學(xué)案

  學(xué)習(xí)目標(biāo):

  1、 常識性介紹日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池;

  2、 認(rèn)識一次電池、二次電池、燃料電池等幾類化學(xué)電池;

  3、 學(xué)習(xí)化學(xué)電池的構(gòu)成,電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式的書寫。

  學(xué)習(xí)重點:化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫

  學(xué)習(xí)難點:化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫

  學(xué)習(xí)過程:

  化學(xué)電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。

  1、 一次電池(又稱干電池)

  如:普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等。

  (1)堿性鋅錳電池,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng):

  負(fù)極(Zn):

  正極(MnO2):

  總反應(yīng):

  (2)鋅銀電池的負(fù)極是Zn,正極是Ag2O,電解質(zhì)是KOH,其電極總反應(yīng)如下:

  Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag

  則:負(fù)極( ):

  正極( ):

  2、 二次電池(又稱充電電池或蓄電池)

  如:鉛蓄電池。反應(yīng)方程式如下式:

  Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)

 、倨浞烹婋姌O反應(yīng):

  負(fù)極( ):

  正極( ):

 、谄涑潆姺磻(yīng)是上述反應(yīng)的逆過程,則電極反應(yīng):

  (電化學(xué)上規(guī)定:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為陽極,發(fā)生還原反應(yīng)的電極為陰極)

  陰極:

  陽極:

  3、 燃料電池

  燃料電池是一種持續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。它與一般的化學(xué)電源不同,一般化學(xué)電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部,故而限制了電池的容量,而燃料電池的電極本身不包括活性物質(zhì),只是一個催化轉(zhuǎn)化元件。

  如:氫氧燃料電池。

  ①酸性介質(zhì)時,電極反應(yīng):

  負(fù)極:

  正極:

  總反應(yīng):

 、趬A性介質(zhì)時,電極反應(yīng):

  負(fù)極:

  正極:

  總反應(yīng):

  除H2外,烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體,均可作燃料電池的燃料;除純氧氣外,空氣中的氧氣也可作氧化劑。

  練習(xí)、新型燃料電池,甲烷、氧氣及KOH電解質(zhì)溶液,用Pt作兩個電極,寫出兩個電極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。

  當(dāng)堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練:

  1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視,廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是( )

  A.鋅 B.汞 C.石墨 D.二氧化錳

  2、據(jù)報道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍,可連續(xù)使用一個月才充一次電。其電池反應(yīng)為:2CH3OH + 3O2 + 4OH— 2CO32— + 6H2O,則下列說法錯誤的是 ( )

  A.放電時CH3OH參與反應(yīng)的電極為正極

  B.充電時電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大

  C.放電時負(fù)極的電極反應(yīng)為:CH3OH-6e-+8OH- = CO32— + 6H2O

  D.充電時每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子

  3、某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列說法正確的是 ( )

  A.放電時,LiMn2O4發(fā)生還原反應(yīng)

  B.放電時,正極反應(yīng)為:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4

  C.充電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)

  D.充電時,陽極反應(yīng)為:Li++e-==Li

  4、鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行:

  Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O

  由此可知,該電池放電時的負(fù)極材料是 ( )

  A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)

  5、高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為

  下列敘述不正確的是

  A.放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1mol K2FeO4被氧化

  B.充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO + 4H2O

  C.放電時負(fù)極反應(yīng)為:Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2

  D.放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

  6、已知反應(yīng)AsO43-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O是可逆反應(yīng).設(shè)計如圖裝置,進(jìn)行下述操作:

  (Ⅰ)向(B)燒杯中逐滴加入濃鹽酸,發(fā)現(xiàn)微安培表

  指針偏轉(zhuǎn);

  (Ⅱ)若改往(B)燒杯中滴加40%NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)

  微安培表指針向前述相反方向偏轉(zhuǎn).試回答:

  (1)兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?

  答: 。

  (2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向為什么會相反?試用平衡移動原理解釋此現(xiàn)象.

  答:

  (3)(Ⅰ)操作過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為 。

  (4)(Ⅱ)操作過程中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為

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