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课件网) 第三单元 化学能与电能的转化 第2课时 化学电源 电解池 自主预习·新知导学 合作探究·释疑解惑 课 堂 小 结 课标定位 素养阐释 1.认识生活中常用的各类电池,能用原电池原理解释各类化学电源的工作原理,体会化学学科的社会价值。 2.能依据原电池原理正确书写简单化学电源的电极反应式,提高模型认知的能力。 3.能说出电解池的能量转化形式以及简单应用。 自主预习·新知导学 一、化学电源 1.分类。 (1)一次电池:不能充电,用过之后不能复原,如锌锰干电池、银锌纽扣电池。 (2)二次电池:可充电,可多次重复使用,如铅蓄电池、镍氢电池。 (3)燃料电池,如氢氧燃料电池。 2.常见的化学电源。 【自主思考1】 铅蓄电池的电池反应式为Pb+PbO2+ 2H2SO4══2PbSO4+2H2O。请写出负极、正极的电极反应式。 【自主思考2】 燃料电池两电极反应有何特点 提示:两个电极均为惰性电极,本身不参与反应。燃料电池常用的燃料有H2、CH4、C2H4、CH3OH等可燃性物质,在反应中燃料一般表现为失去电子,在电源负极通入。常用的氧化剂是氧气,在反应中表现为得到电子,在电源正极通入。 二、电解池 1.定义:电解池是将电能转化为化学能的装置。 2.应用。 (3)电冶金制活泼金属(Na、Mg、Al、Ca等)。 阳极(发生氧化反应):2O2--4e-══O2↑, 阴极(发生还原反应):Al3++3e-══Al。 ②电解熔融的氯化钠、氯化镁、氯化钙可分别得到钠、镁、钙的单质和氯气。 【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)锌锰干电池工作一段时间后石墨棒变细。( ) (2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能。( ) (3)充电电池可以无限制地反复充电、放电。( ) (4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高。( ) (5)电解池是将电能转化为化学能的装置。( ) (6)电解池与原电池一样,都需要自发进行的氧化还原反应。( ) × × × √ √ × 2.1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆),如下图所示。 观察示意图,思考回答下列问题。 (1)负极是 , 电极反应: 。 (2)正极是 。 (3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是 。 答案:(1)Zn Zn-2e-══Zn2+ (2)Cu (3)氧气 3.金属钠通过电解熔融的氯化钠制备,其电解反应方程式为 。 4.铅酸蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸,该电池工作时发生的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4══2PbSO4+2H2O。试回答下列问题: (1)铅酸蓄电池的负极材料是 , 正极材料是 。 (2)电池工作时, 溶液中 移向 极。 (3)电池工作时,电解质溶液的c(H+) (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)若有1 mol电子从某电极流出,则参加反应的H2SO4是 mol,负极的质量变化是 (填“增大”或“减小”) g。 答案:(1)Pb PbO2 (2)负 (3)减小 (4)1 增大 48 解析:(1)铅酸蓄电池放电时是原电池。根据电池总反应及原电池原理,负极发生氧化反应,Pb为负极;正极发生还原反应,PbO2为正极。(2)原电池工作时,溶液中阴离子移向负极。(3)由电池总反应可知H2SO4参加反应,且生成H2O,所以溶液中c(H+)减小。(4)根据总反应式,若从负极流出1 mol电子,参加反应的H2SO4是1 mol,负极有0.5 mol Pb转化为PbSO4,负极增大质量即为0.5 mol 的质量,即48 g。 合作探究·释疑解惑 探究任务 探究任务 化学电源电极反应式的书写 问题引领 如图所示,可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为稀硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。 氢氧燃料电池示意图 1.酸式氢氧燃料电池的电极反应和 ... ...
