高中化学《化学电源》学案

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《化学电源》学案

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放电 充电 第二节 化学电源【知识要点】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(MnO 2): 总反应:(2)锌银电池的负极是Zn ,正极是Ag 2O ,电解质是KOH ,其电极总反应如下:Zn + Ag 2O = 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:Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq)2PbSO 4(s) +2H 2O(l)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。

4. 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+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中以CO32-形式存在)。

5. 废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质.随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.如果把他当成一种资源,加以回收利用,既可以减少环境污染,又可节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.【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。

高中化学人教版(2019)必修第二册学案:第六章第一节第三课时 化学电源

高中化学人教版(2019)必修第二册学案:第六章第一节第三课时 化学电源

第三课时化学电源学习目标导航学习任务常见的化学电源NO.1自主学习·夯实基础1.一次电池(1)特点:电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行),如锌锰干电池属于一次电池。

(2)锌锰干电池的构造如图所示。

①锌筒为负极,电极反应是Zn-2e-Zn2+。

②石墨棒为正极,最终被还原的物质是二氧化锰。

③NH4Cl糊的作用是作电解质溶液。

2.二次电池(充电电池)(1)特点:二次电池在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态。

(2)能量转化:化学能电能。

(3)常见的充电电池:铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。

3.燃料电池(1)特点:①反应物不是储存在电池内部;②能量转换效率高、清洁、安全;③供电量易于调节。

(2)燃料电池常用的燃料有:氢气、甲烷、乙醇等;常用氧化剂:氧气。

微思考:二次电池能无限次反复充电使用吗?提示:电池在工作时,化学能转化为电能的同时,也有少量能量转化为热能或以其他能量转化形式损失,所以二次电池不能无限次反复使用。

NO.2互动探究·提升能力探究1 电池类别的辨别问题1:图示三种电池的类别分别是什么?提示:燃料电池、一次电池、二次电池。

问题2:结合所学知识判断干电池与充电电池的本质区别,燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别。

提示:干电池是一次性电池,放电之后不能充电,即内部的氧化还原反应是不可逆的;充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态。

燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部,而是从外部提供,这时电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用。

探究2 电极反应式的书写问题3:以30%的KOH溶液作电解质溶液的氢氧燃料电池的负极和正极的电极反应式是什么?KOH溶液的浓度如何变化?提示:通氢气的电极为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH-2H2O;通O2的电极为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-。

4.1.2 化学电源 (学案)-2020-2021学年上学期高二化学

4.1.2  化学电源 (学案)-2020-2021学年上学期高二化学

4.1.2 化学电源(学案)1.能写出电极反应和电池反应的方程式。

2.了解常见化学电池的种类及其工作原理。

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。

1.写出电极反应和电池反应的方程式。

构成原电池的条件________________________________________________知识点一、化学电源1、电极方程式的书写一般来讲,书写原电池的电极反应式应注意如下四点:1.准确判断原电池的正负极如果电池的正负极判断失误,则电极反应式必然写错,这是正确书写电极反应式的前提。

一般而言,较活泼的金属成为原电池的负极,但不是绝对的。

如将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时,铜却是原电池的负极被氧化,因为铝在浓硝酸中表面发生了钝化。

此时,其电极反应式为:负极:Cu-2e- ==Cu2+正极:2NO3-+4H++2e-==2NO2+2H2O又如将镁铝合金放入6mol/L的NaOH溶液中构成原电池时,尽管镁比铝活泼,但镁不和NaOH溶液反应,所以铝成为负极,其电极反应式为:负极:2Al+8OH—-6e-==2AlO2-+4H2O 正极:6H2O+6e-==3H2+6OH-2.高度注意电解质的酸碱性在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。

如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种,在酸溶液中负极反应式为:2H2-4e-==4H+正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;如是在碱溶液中,则不可能有H+出现,在酸溶液中,也不可能出现OH-。

又于CH4、CH3OH等燃料电池,在碱溶液中C元素以CO32-离子形式存在,而不是放出CO2。

3.牢牢抓住总的反应方程式从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。

而两个电极反应相加即得总的反应方程式。

所以,对于一个陌生的原电池,只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式,即可迅速写出另一个电极反应式。

4.不能忽视电子转移数相等在同一个原电池中,负极失去的电子数必等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒。

化学电源教学设计教案含学案高中化学北京海淀

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4-2 化学电源教学设计一、教学目标1.知识与技能1)学会自主设计双液原电池,总结原电池构成要素;2)通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理;2.过程与方法:1)通过自主设计实验活动,培养学生动手能力,增强实际分析、解决问题的能力;2)让学生在不断解决问题的过程中,建构理论知识,促进学生自主归纳、总结、反思;3.情感态度价值观:1)通过识别生活中的电池,体会原电池学习在实际生产、生活中的应用,提高学生对于化学学习的兴趣;2)了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染,增强环保意识。

二、教学重难点教学重点:碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池的反应原理,性能及其应用;教学难点:化学电池的反应原理板书:4-2 化学电源一、原电池构成要素自发的氧化还原反应得失电子场所负极材料正极材料导体负极液正极液二、燃料电池酸性电解质溶液碱性电解质溶液负极:2H2-4e-=4H+负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极:O2+4H++4e-=2H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-4-2 化学电源任务一:根据2Fe3++2I- === 2Fe2++I2设计双液原电池。

请在方框内画出双液原电池的装置图,并说出你的设计思路。

总结原电池形成要素:任务二:识别生活中的电池——电极方程式的书写1.碱性锌锰干电池负极反应式:____________________________________________________正极反应式:____________________________________________________总反应方程式:____________________________________________________2.铅蓄电池负极反应式:_____________________________________________________正极反应式:_____________________________________________________总反应:_________________________________________________________ 3.燃料电池酸性电解质碱性电解质负极:_______________________ 负极:____________________________正极:_________________________ 正极:____________________________。

第二节_化学电源_学案.doc

第二节_化学电源_学案.doc

审核人李增华编写人宋加宏[教学目标]:1、进一步了解依据原电池开发的技术产品——化学电源。

2、了解一次电池、二次电池的构造、反应原理、性能及其应用。

3、帮助学生了解电池工业的发展现状及其前景。

4、帮助学生树立环保意识。

[课前知识回顾]现给出以下装置,请选出正确的选项:A、(2) (4) (5)可形成原电池B、(1) (3)可形成原电池,Ag为正极C、(1)装置电子从Ag流出沿导线流入D、(3)装置中的负极反应为:Fe+2e=Fe2+ 总结:1、原电池构成三要素:2、电极反应:3、电子移动方向:考纲要求:了解常见化学电源的种类及其工作原理。

探究一化学电源1. ---------------------------------- 碱性锌镐干电池次电池总反应式:Zn + 2MnO2+2H2O=2MnO (OH) +Zn(0H)2o正极反应:2Mn02+2H20+2(r=2Mn0(0H)+20H・;负极反应:2.锌银电池----- 次电池负极反应:Zn+20H^-2e"=ZnO+H20;正极反应:Ag2O+H2O+2e~=2Ag+2OH~;总反应式:。

3.二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池,负极材料是,正极材料是o(1)放电时的反应%1负极反应:_____________________________________%1正极反应:_________________________________________第四章电化学基础第二节化学电源导学案外接电源负极还原反应,阴极H轼化反应:阳极日外涂电源正极充电■可充电维电池…-(+) =负极:氧化反应二正极:还原反应(3>%1总反应:Pb+PbO2+2H2S04=2PbS04+2H20(2)充电时的反应%1阴极反应:______________________________%1阳极反应:______________________________%1总反应:2PbS0i + 2H20=Pb + Pb02+2H2SO1⑶可充电电池原理示意图4.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。

高二化学-化学电源教案精选全文完整版

高二化学-化学电源教案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版教案及其应用难点化学电池的反应原理知识结构与板书设计第二节化学电源一、化学电源1、化学电源的分类:一次电池、二次电池和燃料电池等。

2、化学电源的优点:(1)能量转换效率高,供能稳定可靠。

(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。

(3)易维护,可在各种环境下工作。

3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准:(1)比能量(2)比功率(3)电池的储存时间的长短二、一次电池1、碱性锌锰干电池:负极(锌筒):Zn +2OH-—2e—= Zn(OH)2;正极(石墨):正极:2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH-电池的总反应式为:Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)22、银锌电池:负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为:Zn+Ag2O2Ag+ ZnO3、锂电池:8Li+3SO2Cl2=6LiCl+Li2SO3+2S三、二次电池1、铅蓄电池负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为:Pb+PbO 2+2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O四、燃料电池1、燃料电池(碱性)负极:2H 2+4OH ——2e —=4H 2O正极:O 2+2H 2O+2e —=4OH —电池的总反应为:2H 2 + O 2 = 2H 2O教学过程教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动[学与问]在日常生活中,你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗? [投影] [学与问]在日常生活和学习中,你用过哪些电池,你知道电池的其它应用吗?电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置[交流结果]干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池,电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等。

4.2《化学电源》学案(新人教版选修4)

4.2《化学电源》学案(新人教版选修4)

4.2《化学电源》学案(新人教版选修4)本资料为WORD文档,请点击下载地址下载全文下载地址化学:4.2《化学电源》学案(1)(新人教版选修4)学习目标: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,树立环保意识学习重点:一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用一、化学电池1.概念:_____________________________________________⑴_______________________2.分类:⑵_______________________⑶_______________________二、一次电池1.普通锌锰电池-干电池干电池是用锌筒外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充ZnCl2,NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉末负极:___________________________正极:__________________________缺点:__________________________________________________ 2.银锌电池-钮扣电池正极Ag2O,负极锌,电解质溶液为KOH电池总反应:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO负极:______________________________________正极:______________________________________3.锂电池用金属锂作负极,MnO2作正极,LiClO4有机电解液电池总反应:Li+MnO2=LiMnO2负极:正极:MnO2+e-=MnO2-三、二次电池1.铅蓄电池正极棕褐色的PbO2,负极是海绵状的金属铅,两极均浸入H2SO4溶液中,且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开放电时: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:_____________________________.蓄电池放电和充电的总反应式:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O2.银锌蓄电池银锌电池是一种高能电池,正极由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料,负极填充锌汞合金作负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液负极:Zn+-=正极:Ag2O+H2O+=2Ag+放电的总化学方程式:_____________________________________总反应式:Zn+Ag2O++2Ag四、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:_________________________________________________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:例1.(1999年全国高考化学题)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。

化学电源学案

化学电源学案

第四章 化学反应与电能第一节 原电池第2课时 化学电源课程学习目标1.了解化学电源的种类及工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用; 2.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理,会书写电极反应式; 3.了解新型电池的工作原理。

学科核心素养1.通过对常见化学电池的分析,培养证据推理与模型认知的能力。

2.通过认识新型化学电源的作用及废旧电池对环境的危害,形成科学态度与社会责任意识。

【新知学习】 一.化学电源化学电源是将__化学__能变成__电__能的装置。

1.化学电池的分类:化学电池⎩⎪⎨⎪⎧__一次__电池普通锌锰电池、碱性锌锰电池__二次__电池铅蓄电池 燃料电池氢氧燃料电池2.判断电池优劣的主要标准:3.化学电池回收利用:废旧电池中含__重金属__和酸碱等有害物质,应回收利用,既减少污染,又节约资源。

二.一次电池一次电池的电解质溶液制成胶状,不流动,也叫做干电池。

一次电池不能充电,不能反复使用。

碱性锌锰电池与银锌电池比较种类特点碱性锌锰电池 银锌电池 基本 构造负极:__Zn__ 负极:__Zn__ 正极:__MnO 2__ 正极:__Ag 2O__ 电解质:KOH电解质:KOH工负极反应__Zn +2OH --2e -===Zn(OH)2____Zn +2OH --2e -===Zn(OH)2__作 原 理正极反应 2MnO 2+2H 2O +2e -===2MnOOH +2OH -__Ag 2O +H 2O +2e -===2Ag +2OH -总反应 Zn +2MnO 2+2H 2O===2MnOOH +Zn(OH)2 Ag 2O +Zn +H 2O===Zn(OH)2+2Ag性能与适用范围比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高,适用于大电流和连续放电比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电三.二次电池(铅蓄电池) 1.构造:2.工作原理:铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有一层棕褐色的PbO 2,负极是海棉状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中,且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。

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《化学电源》学案
【学与问】在日常生活和学习中,你知道哪些电池?其中有哪些属于化学电池?它们在哪些方面得到应用?
【自学】阅读教材74-78 页,把答案填写在下面的知识总结中。

一、【知识总结】化学电池
1、概念:________________________________________________
2、分类:________________________________________________
3、化学电池与其他能源相比有哪些优点?
______________________________________________________
_______________________________________________________________
4、电池优劣的判断标准:
_________________________________________________________________
5、各类电池
燃料电池
二、课下利用网络搜集锂电池、燃料电池等新型电池的相关资料,课上交流!
三、练习:
1、造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,其电池的电极反应式为: Zn+2OH--2e-=ZnO+H2↑,Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-。

据此判断氧化银是()
A.负极,并被氧化
B.正极,并被还原
C.负极,并被还原
D.正极,并被氧化
2、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
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为:4OH--4e-===2H2O+O2↑
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
3、下列有关电池的说法不正确的是
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
4、我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中
的氧气与铝反应产生电流。

电池总反应为:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3,下列说法不正确的是
A.正极反应式为:O2+2H2O+4eˉ==4OHˉ
B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积
D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用
5、.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,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.电池正极电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+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0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
6、a .今有2H2+O2=2H2O反应, 以KOH作电池液,构成燃料电池,则负极应通入___气,正极通入___气,电极反应为:负极_______________ 正极_____________ b . 如把KOH改为H2SO4作导电物质则电极反应:负极____________正极
____________;a和b的电池液不同,反应进行后溶液的PH值各有何变化
_________________
c.如把H2改CH4,KOH作导电物质则电极反应为:
负极______________________________________________________;
正极______________________________________________________;
总反应式___________________________________________________.。

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