人教版高二化學(xué)《化學(xué)電源》導(dǎo)學(xué)案

售其庭的構(gòu)施ft?xnHMqi的隔亞 上屬*售其庭的構(gòu)施ft?xnHMqi的隔亞 上屬*Wt高二化學(xué)導(dǎo)學(xué)案：編號：使用時間：2014.05.班級：小組：姓名：組內(nèi)評價：教師評價:第四章第二節(jié)化學(xué)電源（第1課時）編制人：李麗君審核人：備課組領(lǐng)導(dǎo)簽字：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、認(rèn)識日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池；2、認(rèn)識一次電池、二次電池、燃料電池等幾類化學(xué)電池；3、學(xué)習(xí)化學(xué)電池的構(gòu)成，電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式的書寫?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】燃料電池電極反應(yīng)的書寫。自主學(xué)習(xí)一、化學(xué)電源（一）化學(xué)電源的分類.一次電池：電池中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)大部分被消耗后就不能再使用。.二次電池：可多次的電池。.燃料電池：利用和間的氧化還原反應(yīng)將能轉(zhuǎn)化為能的化學(xué)電源。燃料電池能連續(xù)不斷地提供電能的原因.判斷電池優(yōu)劣或者是否合適某種需要，主要看這種電池或以及電池的可存儲時間的長短。二、一次電池（——鋅鎰電池一一分為酸性和堿性兩種.普通鋅鎰電池：酸性電解質(zhì)為負(fù)極：材料，反應(yīng)式：正極：材料，反應(yīng)式：2NH4+2e-+2MnO2=2NH3f+Mn2O3+H2?？偡磻?yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式：Zn+2MnO2+2NH4Cl=Mn2O3+ZnC2+2NH3T.堿性鋅鎰電池：負(fù)極：材料，反應(yīng)式：正極：材料，反應(yīng)式：2MnO2+2e~+2H2。=2MnOOH+2OH總反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）（二）銀鋅電池負(fù)極：材料，反應(yīng)式：。正極：材料，反應(yīng)式：?？偡磻?yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式： Zn+AgO+H2O=Zn（OH2+2Ag

H劉M網(wǎng)，H劉M網(wǎng)，lint：il他卜（一）鉛蓄電池一一最常見的二次電池總反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式：放電Pb（s）^PbO2（s）+2H2SO4（aq）^^PbSO4（s）+2H2O（D充電放電時：負(fù)極：材料，反應(yīng)式：。正極：材料，反應(yīng)式：。充電時:陽極（氧化反應(yīng)）：材料，反應(yīng)式：陰極（還原反應(yīng)）：材料，反應(yīng)式：（二）目前已經(jīng)開發(fā)的新型二次電池有四、燃料電池（一）氫氧燃料電池總反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式： 2H2+O2=2H2O,正、負(fù)極材料是：.使用中性作電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：。.使用酸性電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：。.使用堿性電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：。小結(jié)：氫氧燃料電池的電解質(zhì)適合選擇性的電解質(zhì)。燃料電池與前幾種電池的比較的優(yōu)勢：①氧化劑與還原劑在工作時不斷補(bǔ)充；②反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出③能量轉(zhuǎn)化率高（超過80%）,普通的只有30%,有利于節(jié)約能源。④如氫燃料電池的產(chǎn)物對環(huán)境是友好的。五、書寫電極反應(yīng)式注意點(diǎn)：1、普通原電池①找出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)和電子得失的數(shù)目，確定正負(fù)極反應(yīng)的物質(zhì)；②根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，考慮反應(yīng)環(huán)境（離子共存）寫出正負(fù)極反應(yīng)式。③正負(fù)極反應(yīng)式遵守得失電子相等的原則。④總反應(yīng)的離子方程式是正、負(fù)兩個極電極反應(yīng)之和，若能寫出某一極反應(yīng)或已知某一極反應(yīng)，由總反應(yīng)減半反應(yīng)可得另一極反應(yīng)。⑤檢查：質(zhì)量守恒和電荷守恒。⑥注意：判斷電極時，不能簡單地依據(jù)金屬的活潑性來判斷，要看反應(yīng)的具體情況，如： a.Al在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電子，Al作負(fù)極，Mg作正極；b.Fe、Al在濃HNO中鈍化后，比Cu等金屬更難

失電子，Cu等金屬作負(fù)極，F(xiàn)e、Al作正極。2、燃料電池：抓正極、看環(huán)境、得負(fù)極①先寫正極：正極一般是O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)。②看環(huán)境：電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中不能出現(xiàn)的 H+,酸性介質(zhì)中不能出現(xiàn)的OH。③得負(fù)極：用總的離子反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即可得到負(fù)極反應(yīng)式。④檢查：質(zhì)量守恒和電荷守恒。合作探究1、用鎂片和鋁片為電極，分別以稀 H2SQ和NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，構(gòu)成有鹽橋的原電池，請畫出裝置圖，并寫出正、負(fù)極反應(yīng)式。2、甲烷燃料電池是一種新型高效的電池，它采用鉗為電極材料，兩極上分別通入 CH?和Q進(jìn)行反應(yīng)，KOH容液作為電解質(zhì)。你認(rèn)為選擇 KOH溶液作為電解質(zhì)的原因是什么？請寫出總反應(yīng)的離子方程式和正、負(fù)極反應(yīng)式。原因：。負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：；總反應(yīng)離子反應(yīng)方程式:總反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式：。3、甲醇燃料電池（DMFC可用于生命探測儀，該燃料電池以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑，電解質(zhì)可以是質(zhì)子交換膜（可傳導(dǎo)氫離子），甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生反應(yīng)，從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示,（1）請寫出正、負(fù)極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：；（2）如果電解質(zhì)換成NaOH§液，請寫出請寫出正、負(fù)極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：；20%-30%勺KOHB液，產(chǎn)物是N2和20%-30%勺KOHB液，產(chǎn)物是N2和H2Q請寫出總反應(yīng)的離子方程式和正、負(fù)極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：；總反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式：。鞏固練習(xí).隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高 ，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程 ，其首要原因是()A.利用電池外殼的金屬材料B.不使電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品C.回收其中石墨電極D.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染.在蓄電池放電時，溶液的pH各()A.不變B.升高C.降低D.無法確定.紐扣電池可用于計(jì)算器、 電子表等的電源。有一種紐扣電池,其電極分別為Z嘛口Ag2O,以KOIB液為電解質(zhì)溶液，電池的總反應(yīng)為Zn+Ag2O+HO_2Ag+Zn(OH)2。關(guān)于該電池的敘述不正確的是 ()A.使用時電子由Zn極經(jīng)外電路流向Ag2O極,Zn是負(fù)極B.使用時電子由Ag20a經(jīng)外電路流向Zn極,Ag2加負(fù)極C.正極的電極反應(yīng)為Ag2O+2e-+H2O—2Ag+20HD.Zn極發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag2O極發(fā)生還原反應(yīng)4.(雙選)燃料電池是一種新型電池，它主要是利用燃料在燃燒過程中把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是：X極：O2+2H2O+4e-=4OH;Y極：2H2+4OH--4e一=4降。下列判斷正確的是( )A.X是正極B.負(fù)極材料是氫氣C.電解液可能是硫酸D.Y極發(fā)生氧化反應(yīng)，故是負(fù)極5.市場出售的“熱敷袋”，其主要成分是鐵屑、炭粉、木屑與少量氯化鈉、水等.它在使用之前需用塑料袋與空氣隔絕.使用時開啟塑料袋的小氣孔， 輕輕揉搓就會放出熱量來. 當(dāng)使用完后還會發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成，依上述現(xiàn)象完成下列問題：(1)“熱敷袋”放出熱量時鐵發(fā)生了反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。(2)炭粉的主要作用是：；加入氯化鈉的作用：。(3)試用有關(guān)電極反應(yīng)和化學(xué)方程式來表示上述變化過程：①負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：。②化學(xué)方程式：。提高訓(xùn)練6.有關(guān)下圖裝置中的敘述正確的是( )A.NaOH§液的堿性逐漸減弱B.這是一個原電池裝置，利用該裝置可長時間的觀察到 Fe(OH)2沉淀的顏色NaOHOPt為正極，其電極反應(yīng)為： Q+2H2。+4e一=4OH一NaOHOFe為負(fù)極，其電極反應(yīng)為： Fe—3e一+3OH"=Fe(OH)3

.利用生活中常見的材料可以進(jìn)行很多科學(xué)實(shí)驗(yàn) ，甚至制作出一些有實(shí)際應(yīng)用價值的裝置來，下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。該電池工作時，有關(guān)說法正確的是（）A.鋁罐將逐漸被腐蝕.石墨顆粒和炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為 ：O2+4e--202-C.炭棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連的械棒IP漫邈水的布

漫越派的

的械棒IP漫邈水的布

漫越派的

石融粒

相制汽水傕CHQH一.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣（ 2NaCl+2HkO—2NaOH+H2T+CI2T）,已知鉛蓄電CHQH一池放電時發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極Pb-2e-+SO2-—PbSO;正極PbQ+4H++SO2-+2e-—PbSO+2H2O今若制得C120.050摩，這時電池內(nèi)消耗的H2SQ的物質(zhì)的量至少是（ ）A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol.甲醇燃料電池工作原理如圖，下列說法不正確的是（A.鹽橋中的K+向負(fù)極移動B.負(fù)極電極反應(yīng)方程式為： CHOH-6e+8OH—C03-+6HOC.每消耗1mol甲醇，需消耗33.6L標(biāo)況下的氧氣D.正極燒杯中溶液pH曾大.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用CO為陽極燃?xì)猓諝馀cCQ的混合氣體為陰極助燃?xì)?，制彳?fù)極反應(yīng)式：2CO+2CQ2--4e-=4CQ,正極反應(yīng)式：KCH癖液KOH溶液Li2CC3和KCH癖液KOH溶液Li2CC3和NazCQ的熔融鹽混合物作電解質(zhì),650c下工作的燃料電池，.Zn—MnO干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnC?NHCl混合溶液。（1）該電池的負(fù)極材料是，負(fù)極反應(yīng)式是。（2）若ZnCLNHCl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會加速某電極的腐蝕，其主要原因是。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的（填代號）。a.NaOHb.Znc.Fe d.NH3-H2O導(dǎo)學(xué)案答案自主學(xué)習(xí)一（一）1.不可逆氧化還原2.重復(fù)放電充電3.燃料；氧化劑；化學(xué)；電；還原劑與氧化劑不是全部貯存在電池內(nèi)，而是在工作不斷從外界輸入， 同時把電極反應(yīng)產(chǎn)物排除電池， 能量轉(zhuǎn)換率達(dá)到80%^±4、單位質(zhì)量、單位體積輸出的能量；輸出功率二（一）1.NH4Cl,負(fù)極：Zn,Zn-2e=Zr2+;正極：石墨2.負(fù)極：Zn,Zn_2e=Zn2+;正極：銅

(二)負(fù)極：Zn,Zn-2e+20Hl=Zn(OH)2；正極：Ag2O+HO+2eT=2Ag+20Hl三(一)Pb,Pb-2e-+SO2-=PbSQ;Pb0,PbQ+2e+4H++SQ2=PbSQ+2H2O。PbO,PbSO4-2e-+2HO=PbO2+4H++SQ2-;Pb,PbSO;+2e-=Pb+SO2-。鎘銀電池、銀氫電池、鋅銀電池、鋰電子電池、聚合物鋰離子蓄電池四(一)Pt。 1 、負(fù)極：2H>4e=4H+;正極：Q+4e+2H20=40H2、負(fù)極：2H2-4e=4H+;正極：Q+4e-+4H+=2H2O3、負(fù)極：2H2-4e-+40HI=4H2O；正極：Q+4e+2H0=40即；酸性或堿性合作探究合作探究負(fù)極：Mg-2e=M/負(fù)極：2Al—6e+80H=2A102+4H20正極：2H++2e=H4 正極：6H20+6e=3H2T+60H2、甲醇燃燒生成C0,Na0H§液可以吸收生成的C02否者電池有可能會爆炸；CH-8e+100H=C032-+7H20;2Q+8e+4H20=801；CH+2C2+20H=C032-+3H20；CH+202+2K0H=K2C0+3H203、(1)2CH30H-12e+2H20=2C02+12H+;3Q+12e+6H20=120'；(2)2CH0H-12e+160H—2C03+12H2。；3Q+12e+6H20=120H。4、N2T+40'-4e-=4H20+NT;Q+2H20+4eT=40H;N2H4+ON2T+2H20,鞏固練習(xí)：1-4:DB、B、AD5.(1)氧化；(2)與鐵、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，碳作電池的正極，從而加速鐵的氧化；氯化鈉溶于水形成電解質(zhì)溶液；⑶①2Fe-4e-—2Fe2+;Q+2H20+4e—40H2Fe+Q+2H2b2Fe(0H2J,4Fe(0H2+Q+2H2b4Fe(0H3,2Fe(0H3—Fe2Q?nH20+(3-n)H20提高訓(xùn)練6-9:CAC、AQ+2C0+4e-==2C02;2c4Hl什13Q=8CO10H202+(1)Zn,Zn—2e=Zn(2)鋅與還原出的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕;選擇朋友要經(jīng)過周密考察，要經(jīng)過命運(yùn)的考驗(yàn)，不論是對其意志力還是理解力都應(yīng)事先檢驗(yàn)，看其是否值得信賴。此乃人生成敗之關(guān)鍵，但世人對此很少費(fèi)心。雖然多管閑事也能帶來友誼，但大多數(shù)友誼則純靠機(jī)遇。人們根據(jù)你的朋友判斷你的為人：智者永遠(yuǎn)不與愚者為伍。樂與某人為伍，并不表示他是知已。有時我們對一個人的才華沒有信心，但仍能高度評價他的幽默感。有的友誼不夠純潔，但能帶來快樂；有些友誼真摯，其內(nèi)涵豐富，并能孕育成功。一位朋友的見識比多人的祝福可貴得多。所以朋友要精心挑選，而不是隨意結(jié)交。聰明的朋友則