1、第二節(jié)、化學電源（導學案）主備人：白雪艷 參備人：范 玲 張會朋【三維目標】知識與能力：了解化學電源種類及其工作原理，知道化學電源在生產(chǎn)生活和國防中的應(yīng)用 過程與方法：通過化學電源的學習認識和理解電池的工作原理 情感態(tài)度與價值觀：通過學習化學電源的了解知道化學對社會的意義【自學導航】一、化學電池1概念：是將_直接轉(zhuǎn)化為_的裝置。化學電池的主要部分是電解質(zhì)溶液和浸在溶液中的正極和負極，使用時將兩極用導線接通，就有電流產(chǎn)生，因而獲得電能。2化學電池的分類及其特點：一次電池：活性物質(zhì)消耗到一定程度就不能使用，如：普通的鋅錳電池，堿性鋅錳電池；二次電池：放電后可以再_使活性物質(zhì)獲得

2、再生，如：鉛蓄電池、鎳鎘電池燃料電池：燃料_，氧化劑_，如：氫氧燃料電池3判斷電池優(yōu)劣的主要標準：(1)比能量：_所能輸出電能的多少。(2)比功率：_所能輸出功率的大小。(3)電池的可儲存時間的長短。二、幾種常見化學電池1一次電池(堿性鋅錳電池)(1)構(gòu)成：負極_，正極_，電解質(zhì)_。(2)電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)22二次電池(蓄電池)(1)構(gòu)成：負極_、正極_，電解質(zhì)_(2)工作原理放電：負極：_正極：_總反應(yīng)：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)充電時鉛蓄電池的充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆過程。陰

3、極：_ 陽極：_ 總反應(yīng)：2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)。上述充放電反應(yīng)可寫成一個總反應(yīng)方程式： _3燃料電池(1)工作原理連續(xù)地將_(如氫氣、烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體)和_的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能。電極材料本身不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。工作時，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進行反應(yīng)，生成物不斷地被排除。(2)氫氧燃料電池電極材料Pt，酸性電解質(zhì)。電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_【思考交流】1、若把氫氧燃料電池中的酸性介質(zhì)換成堿性介質(zhì)，其電極反應(yīng)式怎樣寫？電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_2、電解質(zhì)是NaCl溶液（中性電

4、解質(zhì)） 電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_3、電解質(zhì)是熔融K2CO3(鹽) 電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_【注意事項】 介質(zhì)對電極反應(yīng)式的影響1、中性溶液反應(yīng)物若是H得電子或OH失電子，則H或OH均來自于水的電離；2、酸性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒有OH；3、堿性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒有H； 4、水溶液中不能出現(xiàn)O2。【預(yù)習診斷】1、下列有關(guān)電池的說法不正確的是()A手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負極2、鋅錳干電池兩極分別為碳棒和鋅皮，在放電時電池總反應(yīng)

5、方程式可以表示為：Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O，下列結(jié)論正確的是()A放電時正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為NHBZn為負極，碳為正極C工作時，電子由碳極經(jīng)外電路流向Zn極D.長時間連續(xù)使用該電池時，內(nèi)裝糊狀物不會流出3關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是()A在放電時，正極發(fā)生的反應(yīng)是：Pb(s)SO(aq)=PbSO4(s)2eB在放電時，該電池的負極材料是鉛板C在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是：PbSO4(s)2e=Pb(s)SO(aq)【方法總結(jié)】 書寫電極反應(yīng)式注意點： 1、正確寫出化學方程式，找出氧化劑和還原劑，標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，確

6、定正負極反應(yīng)的物質(zhì)；2、利用電荷守恒分別寫出電極反應(yīng)式； 3、負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32形式存在） 4、驗證：兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學方程式相同，則書寫正確。 5、溶液中不存在O2：在酸性溶液中它與H結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH【典例分析】Li­SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。請回答下列問題：(1)電

7、池的負極材料為_，發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是_，反應(yīng)的化學方程式為_。(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是_ _。【活學活用】1在堿性鋅錳干電池中，已知氫氧化鉀為電解質(zhì)，發(fā)生的電池總反應(yīng)為：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。下列該電池的電極反應(yīng)，正確的是()A負極反應(yīng)為Zn2e=Zn2B負極反應(yīng)為Zn2H2O2e=Zn(OH)22HC正極反應(yīng)為2MnO22H2e=2MnOOHD正極反應(yīng)為2MnO22H

8、2O2e=2MnOOH2OH2鋰電池是新一代高能電池，目前已研發(fā)出多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為：LiMnO2=LiMnO2。下列說法中正確的是()ALi是正極，MnO2是負極B放電時負極的反應(yīng)：Lie=LiC放電時正極的反應(yīng)：MnOe=MnO2D電池放電時，產(chǎn)生高錳酸根離子3科學工作者為心臟病患者設(shè)計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體體液中含有的一定濃度的溶解氧、H和Zn2進行工作的。該電池工作時，正極的電極反應(yīng)式為()AZn2e=Zn2 B2H2e=H2C4OH4e=O22H2O DO24H4e=2H2O【合作探究】1、甲烷燃料 電池電解質(zhì)是HCl溶液（酸性電解質(zhì)）電

9、極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_電解質(zhì)是NaOH溶液（堿性電解質(zhì)） 電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_2、甲醇燃料電池電解質(zhì)是HCl溶液（酸性電解質(zhì)）電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_電解質(zhì)是NaOH溶液（堿性電解質(zhì)） 電極反應(yīng)：負極：_ 正極：_總反應(yīng)：_【典例分析】(1)今有2H2O22H2O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負極通的是_，正極通的是_，電極反應(yīng)式分別為_、_。(2)如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式分別為_、_。(1)和(2)的電解液不同，反應(yīng)進行后，其溶液的pH各有何變化？ _。(3)如把H2改為甲烷、KOH作導電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式

10、為：_、_。【高考鏈接】1科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉(zhuǎn)化為甲烷，然后將甲烷通入以KOH為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負極反應(yīng)為()ACH48e8OH=CO26H2O BO24H4e=2H2OCCH410OH8e=CO7H2O DO22H2O4e=4OH2下列電池工作時，O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池3甲醇燃料電池(DMFC)可用于筆記本電腦、汽車、遙感通訊設(shè)備等，它的一極通入甲醇，一極通入氧氣；電解質(zhì)是質(zhì)子交換膜，它能傳導氫離子(H)。電池工作時，甲醇被氧化為二氧化碳和水，氧氣在電極上的反應(yīng)是O24H4e=2H2O。下列敘述中不正確的是 ()A負極的反應(yīng)式為CH3OHH2O6e=CO26HB電池的總反應(yīng)式是2CH3OH3O2=2CO24H2OC電池工作時，H由正極移向負極D電池工作時，電子從通入甲醇的一極流出，經(jīng)外電路再從通入氧氣的一極流入4科學家預(yù)言，燃料電池將是2l世紀獲得電能的重要途徑，美國已計劃將甲醇燃料電池用于軍事。一種甲醇燃料電池采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純