【导学案设计】2015版高中化学 2.2.2发展中的化学电源学案 新人教版必修2

第 2 课时 发展中的化学电源 1.了解电池的分类以及研制新型电池的重要性。2.了解化学电池的工作原理。3.了解化学电源可能会引起的环境问题,初步形成客观、正确的能源观。 利用课堂内学习与课堂外调查相结合的方式,让学生在对原电池的技术产品——各种化学电源的原理、应用有一个较为理性的认识之后,了解研制新型电池的重要性。 1.干电池(1)干电池属于①一次电池,放电后不能再充电。(2)锌锰电池的负极是②锌筒,正极是③石墨棒,电解质溶液是④ MnO2 糊、 NH 4Cl 糊 。(3)将锌锰电池中的电解质⑤ NH4Cl 糊换成湿的⑥ KOH 就变成了碱性锌锰电池。2.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)填空电池类型 负极正极电解质铅蓄电池 ⑦Pb⑧PbO2⑨H2SO4镍镉电池 ⑩CdNiO(OH)KOH锂离子电池Li-- 3.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H2O,以 CH4为燃料时,产物是CO2 和 H 2O。(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燃料和氧化剂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,负极通入的是氢气,正极通入的是氧气,电解质是硫酸或氢氧化钾,该电池的总反应式为2H2+O22H2O。 1.干电池工作时,正、负极发生的反应分别为 2N+2e-2NH3+H2↑、Zn-2e-Zn2+。从发生的反应来看,MnO2并没有参与其中,干电池中为什么要加入 MnO2呢?【答案】干电池工作时,锌和氯化铵发生变化,产生氢气,附着在正极碳棒上面。由于氢的电阻很大,会使路端电压降低(这种现象称作“极化”)。在干电池中加入二氧化锰可作为“去极化剂”,将产生的 H2氧化:2MnO2+H2Mn2O3+H2O,从而避免极化现象的发生。所以干电池放电时负极发生的反应可写成总反应 :2MnO2+2N+2e-2NH3+Mn2O3+H2O,电池总反应为Zn+2MnO2+2NZn2++2NH3+Mn2O3+H2O。2.充电电池在充电和放电时,能量是如何转化的?【答案】放电时是化学能转变为电能,充电时是电能转化为化学能。3.以 H2为燃料可制成氢氧燃料电池。某氢氧燃料电池释放 228.8 kJ 电能时,生成 1 mol液态水,该电池的能量转化率是多少?(已知 1 mol H2完全燃烧生成液态水时放热 286.0 kJ)【答案】80%。 探究:用原电池原理分析化学电源 已知空气-锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH--2e-ZnO+H2O石墨:O2+H2O+2e-2OH-下列说法不正确的是( )。A.锌片作电池的负极B.氧气在正极发生还原反...