发展中化学电源导学案设计.docx

2.2.2发展中的化学电源课前先学案先学目标1.了解化学电源的分类、应用及发展前景。2.了解干电池、充电电池、燃料电池等工作原理。3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。4.了解化学电池对环境的影响及研制新型电池的重要性,提高环保及开发高效清洁燃料的意识。先学内容一、干电池1.干电池属于　　　,放电后不能再充电。?2.锌锰电池的负极是　　筒,正极是　　　,电解质溶液是MnO2糊、NH4Cl糊。?3.将锌锰电池中的电解质NH4Cl糊换成湿的　　　就变成了碱性锌锰电池。?二、充电电池1.充电电池又称二次电池,放电时进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前状态。2.常见的充电电池电池类型负极正极电解质铅蓄电池　?　?　　?镍镉电池　?　　?　?锂离子电池--　微思考1　充电电池在充电和放电时,能量是如何转化的?三、燃料电池1.燃料电池是一种高效、环保的发电装置,产物对环境的污染较小。以H2为燃料时,产物为　　　,以CH4为燃料时,产物是　　　　　　。?2.燃料电池的反应物不是储存在电池内部,而是由外设装置提供　　和　　,分别在两个电极上反应,将化学能转化为电能。?3.氢氧燃料电池中,负极通入的是　　　,正极通入的是　　　　　,电解质是硫酸或氢氧化钾,该电池的总反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?先学检测1.下列说法正确的是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.碱性锌锰电池是二次电池B.铅蓄电池是一次电池C.二次电池又叫蓄电池,它放电后可以再充电使活性物质获得再生D.燃料电池的活性物质储存在电池内2.普通锌锰电池(干电池)的组成和结构示意图如图所示,其中MnO2的作用是吸收正极放出的H2,下列说法正确的是(　　)。A.锌是正极,MnO2是负极B.锌是负极,MnO2是正极C.锌是正极,石墨是负极D.锌是负极,石墨是正极3.银锌电池放电过程可表示为Ag2O+ZnZnO+2Ag,此电池放电时,有关说法正确的是(　　)。A.电能转化为化学能B.电解质溶液是稀硫酸C.电子通过外电路从正极流向负极D.Zn作负极被氧化4.下图为氢氧燃料电池的示意图,通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。试回答下列问题:(1)酸式电池的负极反应式:　　　　　　　　,正极反应式:　　　　　　　　;电池总反应:　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)碱式电池的负极反应式:　　　　　　　　,正极反应式:　　　　　　　　;?电池总反应:　　　　　　　　　　　　　　　　。提出疑惑同学们通过课前先学，你还有哪些疑惑，请把它写在下列空格中123课内探究导学案探究1　用原电池原理分析化学电源1.已知铅蓄电池放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。写出正、负两极的电极反应式。2.写出氢氧燃料电池分别在碱性和酸性介质中的电极反应式。3.如何根据原电池的总反应判断原电池的正、负极?正极反应式、负极反应式和总反应式之间有什么关系?学以致用肼(N2H4)—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质溶液为20%~30%的KOH溶液,电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O。下列关于该电池工作时的说法正确的是(　　)。A.正极的电极反应式:O2+4H++4e-2H2OB.溶液中的阴离子向正极移动C.负极的电极反应式:N2H4+4OH--4e-4H2O+N2D.溶液OH-浓度保持不变名师点拨导悟1.根据原电池的装置书写电极反应式(1)负极①若负极材料本身被氧化,其电极反应式有两种情况:第一种情况是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应,此时的电极反应式可表示为M-ne-Mn+。第二种情况是负极金属失电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应,此时的电极反应要将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起,如铅蓄电池的负极反应式为Pb+S-2e-PbSO4。②若负极材料本身不反应,如燃料电池,在书写负极反应式时,要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写,如碱性介质中氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH--2e-2H2O。(2)正极:当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时,在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒。2.根据原电池反应书写电极反应式(1)根据化合价升降,找出发生氧化反应和还原反应的物质,确定正负极产物。(2)利用得失电子守恒,确定参与氧化还原反应物质的计量数。(3)利用电荷守恒、原子守恒调节其他物质的化学计量数。3.原电池总反应式的书写两电极反应式得失电子数相等时,将两电极反应式相加即得原电池总反应式。4.书写电极反应式应注意电解质溶液的影响酸性溶液反应物、生成物中均无