高中 化学 选择性必修1 第四章 化学反应电能《第一节 第2课时 化学电源》教学设计.docxVIP

第2课时化学电源

[课程标准]1.了解常见化学电源的工作原理。2.能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。

任务一化学电源和一次电池

(一)化学电源

1.概念：化学电源是将化学能变成电能的装置。

2.分类

3.判断电池优劣的主要标准

(1)比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位(W·h)/kg或(W·h)/L。

(2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位W/kg或W/L。

(3)电池可储存时间的长短。

(二)一次电池

1.一次电池：随着使用，一次电池中能发生氧化还原反应的物质逐渐被消耗，当这些物质被消耗到一定程度时，电池就不能继续使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。

2.普通锌锰电池和碱性锌锰电池比较

种类

项目

普通锌锰电池

碱性锌锰电池

装置

电极反

应及电

池总

反应

负极：Zn－2e－＋2NHeq\o\al(＋,4)===Zn(NH3)eq\o\al(2＋,2)＋2H＋

正极：2H＋＋2MnO2＋2e－===2MnO(OH)

总反应：Zn＋2MnO2＋2NHeq\o\al(＋,4)===Zn(NH3)eq\o\al(2＋,2)＋2MnO(OH)

负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2

正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===

2MnO(OH)＋2OH－

总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===

2MnO(OH)＋Zn(OH)2

特点

优点：制作简单，价格便宜。

缺点：新电池会发生自动放电，使存放时间缩短，放电后电压下降较快

优点：克服了普通锌锰电池的缺点，单位质量所输出的电能多，储存时间长，适用于大电流和连续放电

1.判断正误，错误的说明其原因。

(1)化学电池可以将化学能全部转化成电能。

答案：错误，有一部分化学能会转化成热能。

(2)锌锰干电池中，锌电极是负极。

答案：正确。

(3)利用原电池装置，可以将化学能转化为电能。

答案：正确。

(4)碱性锌锰电池中，锌作负极，溶解转化为Zn2＋，MnO2作正极，转化为MnO(OH)。

答案：错误，碱性锌锰电池中，锌作负极，转化为Zn(OH)2，MnO2作正极，转化为MnO(OH)。

2.银锌电池具有比能量大，电压稳定，储存时间长等特点，如图所示，总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。

探究下列问题：

(1)负极反应物：________，正极反应物：________，电解质溶液：____________。

(2)负极反应式：________________________________________________________________；

正极反应式：____________________________________________________________________。

答案：(1)锌粉Ag2OKOH溶液

(2)Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2

Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－

练后归纳

电极反应式的书写

1.准确判断原电池的正负极。

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。

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。

4.不能忽视电子转移数相等。

任务二二次电池

一种充电电池的原料为H2，其电池反应为H2＋2NiOOHeq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))2Ni(OH)2，它具有比能量多等优点，常作为电动汽车、卫星等的电源。

1.该电池内电解质溶液呈酸性还是碱性？

提示：由H2→OH－知呈碱性。

2.放电时的电极反应式如何书写？

提示：负极：H2＋2OH－－2e－===2H2O

正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。

3.充电时的电极反应式如何书写？

提示：阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O。

4.电池充电时，外接电源的负极连接二次电池的哪个电极？

提示：负极。

1.可充电电池复杂电极反应式的书写方法

第一步：先标出放电(原电池)总反应式中变价元素的化合价，确定电子转移的方向与数目，指出参与负极和正极反应的物质。

如铅酸蓄电池中：

第二步：写出一个比较容易书写的电极反应式，书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存。如铅酸蓄电池的负极反应式为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－===PbSO4。

第三步：在电子守恒的基础上，用总反应式减去写出的电极反应式，即得另一极的反应式。如铅酸蓄电池的正极反