教(学)案-吉林省本溪市高级中学(人教版选修4)教案--第四章第二节化学电源|第二节化学电源|第四章电化学基础|人教版|化学反应原理|中学化学资料网

※基本信息※

资料类型：教(学)案
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更新时间：2014-08-30 17:20:51
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※资料简介※

第四章电化学基础第二节化学电源设计教师
年月日第周课型
知识与技能
常识性介绍日常生活中常用的化学电源。并能从电极反应的角度认识常见电源的化学原理。
过程与方法
1.通过拆分干电池和学会自制简易电池培养学生观察能力与分析思维能力，并通过了解电池的化学组成而增强环保意识。
2.通过化学化学电源的使用史实引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。
情感、态度与价值观
1.通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。                          2.激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。                                                  3.体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
重点：常见化学电源的化学原理
难点：常见化学电源的电极反应。
讲授、讨论、探究
教材分析
[导入]学生展示自己所带的自制的简易化学电池，并和同桌一起分析自己制作的电池的工作原理，并思考相应的电极反应方程式。
一、化学电源：【图片】几种常见电池和新型电池：
一次电池：电池中的反应物质在进行一次电化学反应（放电）之后就不能再次使用了，即无法充电再使用（只能废弃而不能再生）。这样的电池，叫做一次电池。废弃的一次电池必须妥善处理，否则会造成矿产资源的极大浪费和环境污染
二次电池：可以多次反复使用，放电后可以充电复原再重新放电的电池，也称蓄电池、可充电电池。
燃料电池
二、常见化学电源的组成与反应原理：
1、一次电池（干电池）
（1）银锌纽扣电池
银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成的活性材料，另一端填充锌汞合金组成的活性材料。
Zn为负极,Ag2O为正极，电解液: KOH溶液
总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag（写电极反应式，下同）
负极：
正极：                                                                          电池特点:比能量高、电压高、储存时间长、工作，温度宽等优点.
(2)碱性锌-锰干电池
［思考］该电池的正负极材料和电解质．
总反应：Zn +2MnO2 +2H2O = 2MnOOH +Zn(OH)2
负极：
正极：
2、二次电池：(铅蓄电池、充电电池)
正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。
Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)
①其放电电极反应：
负极(    )：
正极(    )：
②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：
（电解池：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极）
阴极：
阳极：
优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境
3、燃料电池：燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
(1)氢氧燃料电池

小结：书写电极反应式的注意点：
1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；
2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）；
3．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH－。
（2）固体燃料电池

(3)甲烷燃料电池
电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入甲烷和氧气。
电极反应：负极：
正极：
总反应式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O
【思考】若为酸性电解质呢？
【周测】
一、选择题
1. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的放电过程可以表示为
Ag2O+ Zn+H2O = 2Ag＋Zn(OH)2.电池放电时，负极发生反应的物质是
A. Ag      B. Zn     C. Ag2O     D. Zn(OH)2
2. 用于人造地球卫星的一种高能电池――银锌蓄电池，其电极反应式为：
Zn＋2OH－－2e－＝＝ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－＝＝2Ag＋2OH－。据此判断氧化银是
A．负极，并被氧化                  B．正极，并被还原
C．负极，并被还原                  D．正极，并被氧化
3. 随着人们生活质量的日益提高，废旧电池已成为一个亟待解决的问题，对废旧电池的处理体现了对资源和环境的可持续发展。人们对废旧电池的处理的主要目的是
A.回收电池外壳的金属材料 B.回收电池中的二氧化锰
C.回收电池中的石墨电极     D.防止电池中的重金属汞、镉、铅对土壤、水源的污染
4. 为体现“绿色奥运”“科技奥运”，2008年北京奥运会会出现中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，预计该车装着“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池，其工作

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吉林省本溪市高级中学(人教版选修4)教案--第四章第二节 化学电源

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