高中化学选修4人教版全册教案导学案第四章第二节 化学电源学案

第四章 电化学基础

第二节 化学电源

课前预习学案

一、预习目标

1了解常用电池的构造，2一次电池和二次电池的区别 二、预习内容

阅读书本，回答以下问题： 1、什么是一次电池？ 2、什么是二次电池？

3.判断一种电池的优劣的标准是什么？ 4、日常生活中电池有那些应用？

如何书写复杂反应的电极反应式？ 三、通过预习提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标

应用原电池原理，进一步学习常见一次电池、二次电池、燃料电池的工作原理。能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式

学习重难点：能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式 二、学习过程 一、一次电池 1.碱性锌锰电池

电极材料为Zn 和MnO2，电解质是KOH.

总反应式：Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2 如何书写复杂反应的电极反应式？

负极：( )________________________________________________ 正极：( )_________________________________________________ 2．锌银电池

银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。

电极材料为Zn 和Ag2O，电解质是KOH. 总反应式：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag

负极：( )________________________________________________

正极：( )________________________________________________

二、二次电池

铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。

蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4↓＋2H2O 充电

放电

放电的电极反应为：

负极：( )________________________________________________ 正极：( )_________________________________________________ 目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可以循环使用，因此广泛应用于国防、科研、交通、生产和生活中。 三．燃料电池

燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池，。它与其它电池不同，它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮存在电池内，而是在工作时，不断地从外界输入，同时把电极反应产物不断排出电池。燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。从负极连续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体；从正极连续通入氧气或空气。化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。燃料电池的特点是能量利用率高，设备轻便，减轻污染，能量转换率可达70%以上。 1.氢氧燃料电池

它是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂，如铂电极、活性炭电极等，具有很强的催化活性。电池反应总式是_______________________________________________ a.电解质是酸

负极：________________________________________________ 正极：_________________________________________________ b.电解质是碱

负极： ________________________________________________ 正极： _________________________________________________ c.电解质是固体熔融物

负极： ________________________________________________ 正极： _________________________________________________ 2. 甲烷燃料电池

另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷?燃料?和氧气?氧化剂?。

电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O

负极： ________________________________________________

正极： _________________________________________________ 课堂练习与提高 一、选择题

1.如图装置能组成原电池的是( )

2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应为

Zn+Ag2O+H2O====2Ag+Zn(OH)2,则负极上发生反应的物质是( ) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn

3.（2008江苏高考，5）镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行:

放电 Cd+2NiOOH+2H2O充电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2

有关该电池的说法正确的是（ ）

A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e-+OH-====NiOOH+H2O B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变

D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动

4.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，电池总反应式为:

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0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g

5.目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示

放电 为:Cd+2NiO(OH)+2H2O充电 2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水

但能溶于酸。以下说法中正确的是( ) ①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应 ③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

6.用Pt电极放置于KOH溶液中，然后分别向两极通入CO和O2，即可产生电流，下列叙述中正确的是( )

①通入CO的电极为阴极

②通入CO的电极反应式为:2CO+O2+4e-====2CO2 ③正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-====4OH-

④负极电极反应式为:CO+4OH--2e-====CO3+2H2O⑤电池工作时溶液中的阳离子向原电池的负极移动 ⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动

A.①④⑥ B.③④⑥ C.④⑤⑥ D.①②③

7.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+4e-====4OH-

B.电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极

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