专题6　第三单元　第2课时　化学电源 （含解析）

第2课时　化学电源 课标定向　 　　1.能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。(宏观辨识与微观探析) 　　2.能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题,如新型电池的开发等。(科学态度与社会责任) 教学建议 情境导入 通过生活中常用的锌锰干电池、铅蓄电池、锂离子电池等认识一次、二次电池的原理、电极反应方程式的书写、电解质溶液的变化等;通过自行制作一个简单的燃料电池活动等认识燃料电池的工作原理、注意事项及生活中的应用等。 2024北京冬奥会后,再次刮起“氢能源旋风”“性能稳定,动力足,上坡不费劲”,北京冬奥赛区氢能汽车得到高度评价,从此,氢能产业的发展将进入快车道,氢燃料电池汽车也将正式进入全球几大经济体的重点发展规划。 学习任务一:化学电源初步认识　基础理解 【教材认知】 1.自制简易电池 (1)简易电池组装 利用铜片、锌片或铝片、强碱溶液、白醋(或橙子)等材料均可制造简易电池。 (2)水果电池的发电原理 金属片的电化学活性不同, 的金属能置换水果中的酸性物质的氢离子,理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关。 2.化学电池的分类及其特点 3.化学电池的优点 具有 高,供能稳定可靠,使用方便,易于维护等优点。 [闪问]　二次电池的反应是可逆反应吗 【针对训练】 1.下列生活中的常见电池,属于一次电池的是(　　) A.锌锰干电池　　 B.镍镉电池 C.锂离子电池 D.铅蓄电池 2.下列电池不属于二次电池的是(　　) A B C D 手机用锂电池 电动汽车用电池 铅蓄电池 锌锰干电池 3.发明创造为人类文明进步作出了巨大贡献。下列装置工作时,涉及的能量转化主要是化学能与电能之间的转化的是(　　) A.新型太阳能路灯 B.“长征五号”遥四运载火箭发射 C.铅蓄电池 D.煤气灶 学习任务二:常见化学电源及工作原理　基础理解 【教材认知】 1.一次电池 锌锰干电池:Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) [闪问]　教材“锌锰干电池”电池反应:Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH),则电池工作时负极电极反应式是什么 提示:负极:Zn-2e-===Zn2+ 2.二次电池 (1)银锌纽扣电池 总反应 方程式 Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag 负极反应 方程式 正极反应 方程式 (2)铅蓄电池 ①结构示意图 ②工作原理 [闪问]　铅蓄电池放电时,负极、正极的质量如何变化 (3)镍氢电池 总反应 方程式 NiO(OH)+MHNiO+M+H2O 负极反应式 MH+OH--e-===M+H2O 正极反应式 3.燃料电池 (1)氢氧燃料电池 种类 酸性 碱性 负极反应式 正极反应式 电池总 反应方程式 2H2+O2===2H2O (2)碱性甲醇燃料电池 总反应方程式 2CH3OH+3O2+4OH-===2C+6H2O 负极反应式 2CH3OH-12e-+16OH-===2C+12H2O 正极反应式 [小试身手]有人设计以铂和锌为电极材料的电池,植入人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源,它依靠人体血液中有一定浓度的O2和H2O进行工作。 (1)负极材料是 锌 ,电极反应式为 2Zn-4e-===2Zn2+ 。 (2)正极材料是 铂 ,电极反应式为 O2+2H2O+4e-===4OH- 。 【思考讨论】 1.思考:(1)碱性锌锰干电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2,则其正极反应式是什么 (2)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行:Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,负极反应式是什么 2.辨析:燃料电池当以氢气为燃料时,产物为水;以甲烷为燃料时,产物为水和二氧化碳,通氢气和甲烷等可燃性气体的一极为电池的什么极 氢氧燃料电池往往以KOH溶液或硫酸溶液作电解质溶液,两种电解质溶液工作时溶液的pH如何变化 【核心总结】 1.几种电池的特点 名称 干电池(一次电池) 充电电池(二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后,不能再使用 ②电解质溶液为胶状,不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充放电,重复使用 ... ...