2018-2019年高中化学 第04章 电化学基础 专题4.2 化学电池导学案 新人教版选修4

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1、4-2化学电源【学习目标】1．了解化学电源的分类方法。2．了解几种常见化学电源的组成和工作原理。3．了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。【学习重难点】学习重点：常见化学电源的组成和工作原理学习难点：常见化学电源的组成和工作原理【自主预习】一、化学电源（一）化学电源的分类1．一次电池：电池中发生反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。2．二次电池：可多次的电池。3．燃料电池：利用和间的氧化还原反应将能转化为能的化学电源。燃料电池能连续不断地提供电能的原因4．判断电池优劣或者是否合适某种需要，主要看这种电池或以及电池的可存储时间的长短。-2-O2+4

2、e+2CO2=2CO3二、一次电池（一）锌锰电池——分为酸性和碱性两种1．普通锌锰电池：酸性电解质为负极：材料，反应式：正极：材料，反应式：2＋2e＋2MnO2＝2NH3↑＋Mn2O3＋H2O总反应化学反应方程式：Zn+2MnO2+2NH4Cl=Mn2O3+ZnCl2+2NH3↑2．碱性锌锰电池：负极：材料，反应式：正极：材料，反应式：2MnO2+2e+2H2O=2MnOOH+2OH总反应化学反应方程式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2（二）银锌电池负极：材料，反应式：。正极：材料，反应式：。总反应化学反应方程式：Zn+AgO2+H2O=Zn(O

3、H)2+2Ag三、二次电池（一）铅蓄电池——最常见的二次电池总反应化学反应方程式：放电时：负极：材料，反应式：。正极：材料，反应式：。充电时：阳极(氧化反应)：材料，反应式：阴极(还原反应)：材料，反应式：小规律：1、充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。2、充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，即充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。（二）目前已经开发的新型二次电池有[课堂练习]高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2F

4、eO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是－－A放电时负极反应为：Zn－2ｅ＋2OH＝Zｎ(OH)2－－2－B充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e＋5OH＝FeO4＋4H2OC放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强四、燃料电池（一）氢氧燃料电池总反应化学反应方程式：2H2+O2=2H2O，正、负极材料是：1、使用中性电解质负极反应式：；正极反应式：。2．使用酸性电解质负极反应式：；正极反应式：。3．使用碱性电解质负极反应式：；正极反应式：。小结：氢氧燃料电池的电解质适合选择性的电解

5、质。燃料电池与前几种电池的比较的优势：①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。④氢燃料电池等的产物对环境是友好的。（二）其它燃料电池[课堂练习]某种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇2-（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O。下列对该燃料说法正确的是2－A．在熔融电解质中，O由负极移向正极B．电池的总反应是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2O-2-C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e=2O-D．通入丁烷的一极是正极，电极反应

6、为：C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2O五、熔融盐电池熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的2--燃料电池。负极反应式：2CO+2CO3-4e=4CO2，正极反应式：，电池总反应式：。2、燃料电池：抓正极、看环境、得负极①先写正极：正极一般是O2得电子发生还原反应。②看环境：电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中产物中不能出现+-的H，酸性介质中产物中不能出现的OH。③得负极：用总的离子反应式减去正极反应式

7、即可得到负极反应式。④检查：质量守恒和电荷守恒。【预习检测】1．下列说法错误的是()A．依据原电池的原理设计出了化学电源B．原电池是化学电源的雏形C．判断一种电池的优劣主要是看其负极材料的活泼性D．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源2．下列说法中，不正确的是()A．化学电池是将化学能转变成电能的装置B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C．化学电池供能稳定可靠，使用方便，易于维护D．废旧电池可以随意丢弃合作探究探究活动一：化学电池化学电池是将的装置。其种类很多，常分为以下三类。请你举出生活中常见的电池，并将其分