化学电源3..docx

化学电源适用学科高中化学适用年级高中二年级适用区域通用课时时长（分钟） 60知识点化学电源原电池原理的主要应用可充电电池的反应规律燃料电池的电极反应式教学目标知识与技能：1.一次电池与二次电池的区别2、一次电池、二次电池电极反应的3、书写理解燃料电池的反应原理过程与方法：1.通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力情感态度与价值观： 通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。在探究三种电池的基础上，学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。教学重点一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用。教学难点化学电池的反应原理。教学过程一、复习预习1、复习原电池的构成条件，反应原理；2、练习常见的原电池的电极反应式的书写：(1).Cu--Zn/H2SO4总：Zn+H2SO4 = ZnSO4 +H2↑负极（Zn）：Zn－2e-＝Zn2＋ （氧化） 正极（Cu）：2H＋＋2e-＝H2↑（还原）(2).Cu--Fe/FeCl3总：Fe+2FeCl3=3FeCl2负极（Zn）：Fe－2e-＝Fe2+ （氧化） 正极（Cu）：2Fe3＋＋2e＝2Fe2+↑（还原）（3）.Fe--Cu/NaCl总：2Fe+O2+H2O=2Fe(OH)2负极（Fe）：2Fe－4e-＝2Fe2+ （氧化） 正极（Cu）：O2＋4e-+2H2O＝4OH-（还原）二、知识讲解考点1： 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考点2： 一次电池 1.干电池： 普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂吸收正极放出的H2，防止产生极化现象，即作去极剂，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。电极反应为：负极 Zn－2 e＝Zn2+ 正极 2＋2 e＝2NH3＋H2 H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝[ZnNH34]2+ 干电池的总反应式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝ZnNH32Cl2＋Mn2O3＋H2O或 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[ZnNH32]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。干电池的电压15 V—16 V。在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。 碱性锌锰干电池： 而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。 电极反应为： 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．海水电池1991年，我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型电池，用作海水标志灯已研制成功。 该电池以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其能量比干电池高20─50倍。负极材料是铝，正极材料可以用石墨。电极反应式为：负极反应：Al－3 e＝Al3+， 正极反应：2H2O＋O2＋4 e＝4OH。电池总反应式为：4Al＋3O26H2O＝4AlOH33.锂电池：锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其它金属作负极相比较，能在较小的体积和质量下能放出较多的电能，放电时电压十分稳定，贮存时间长，能在2163—3441K温度范围内工作，使用寿命大大延长。锂电池是一种高能电池，它具有质量轻、电压高、工作效率高和贮存寿命长的优