2019高中化学第四章第二节化学电源教案新人教版必修4

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1、化学电源1．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。3．掌握一次电池、二次电池的反应原理，会书写电极反应式。1．概念将化学能转化为电能的装置。2．分类3．优点能量转化率高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等。4．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－1”或“(W·h)·L－1”。(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－1”或“W·L

2、－1”。(3)电池可储存时间的长短。5．化学电池回收利用废旧电池中含有重金属和酸碱等有害物质，应回收利用，既减少污染，又节约能源。6．一次电池(1)碱性锌锰电池，负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。(2)锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极总反应如下：Zn＋Ag2O＋H2O==

3、=Zn(OH)2＋2Ag负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。7．二次电池铅蓄电池的正极材料：PbO2；负极材料：Pb；电解质：H2SO4溶液。负极反应式：Pb＋SO－2e－===PbSO4；正极反应式：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O；总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。8．燃料电池燃料电池是一种连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

4、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。以酸性氢氧燃料电池为例负极反应：H2－2e－===2H＋；正极反应：O2＋2H＋＋2e－===H2O；电池反应：H2＋O2===H2O。[新知探究]1．碱性锌锰电池(1)构造：(如图所示)(2)组成：正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH。(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO

5、2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。2．银锌电池(1)构造：(如图所示)(2)组成：负极：Zn；正极：Ag2O；电解质：KOH。(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。[对点演练]1．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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)

6、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(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，锌的质量理论上减少6.5g[解析]　由所给的电池总反应式可知，电池工作时，每有1molZn参加反应，则会有2mol电子从负极Zn经外电路流向正极，并在正极发生反应：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)。外电路每

7、通过0.2mol电子，Zn的质量就减少6.5g。[答案]　C[新知探究]　铅蓄电池(1)构造(2)组成正极：PbO2；负极：Pb；电解质：H2SO4。(3)工作原理铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放电和充电两个过程。①放电过程：负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4(氧化反应)；正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O(还原反应)；总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。②充电过程：阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO(还原反应)；阳极：PbSO

8、4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO(氧化反应)；总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。③铅蓄电池的充、放电过程：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。[名师点拨]1．铅蓄电池总结(1)蓄电池放电时，蓄电池充电时，(2)蓄电池充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生反应的逆过程，但总反应不是可逆反应。(3)充电时电池正极接电源正极，电池负极接电源