高中化学 2.2《化学能与电能》教案 新人教版必修2VIP免费

第二节化学能与电能（第1课时）一、化学能与电能的相互转化化石燃料燃烧蒸汽发电机1.火力发电：化学能热能机械能电能（氧化还原反应）化学电池2.化学电源：化学能电能原电池的原理（氧化还原反应）原电池能量转换（实质）化学能→电能的装置。（两极分别发生氧化还原反应，产生电流）锌铜原电池电极名称负极（电子流出的一极）正极（电子流入的一极）材料较活泼金属（Zn）较不活泼金属(Cu)金属(Fe)非金属（C）金属（Pb）金属氧化物（PbO2）电解液通常和电极反应。构成条件两极、一液、一线、一反应①两个活泼性不同的金属②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液④能自发地进行一个氧化还原反应负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极（Cu）：2H++2e-=H2↑(还原反应)总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑该氧化还原反应的化学能转变为电能。离子迁移池内阳离子向正极作定向移动，阴离子向负极作定向移动。（池内）电流：由负极到正极。电子迁移（池外）电子流动：由负极到正极（池外）电流：由正极到负极。重要应用制作电池、防止金属被腐蚀、提高化学反应速率干电池、铅蓄电池、新型高能电池、第1页（共9页）第二节化学能与电能（第2课时）1二、发展中的化学电源：几种常见电池和新型燃料电池1.干电池2.充电电池3.燃料电池归纳如下表：化学反应特点锌—锰电池（一次电池）负极：（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：（碳棒）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2锌银电池Zn|KOH|Ag2O（一次电池）锌银电池Zn|KOH|Ag2O负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS电池等铅蓄电池（充电电池）负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O锂电池新型电池（充电电池负极：Li–e--=Li+正极：MnO2+2e-=MnO2-总反应：Li+MnO2=LiMnO2温度使用范围广，放电电压平坦，体积小，无电解液渗漏，并且电压随放电时间缓慢下降，可预示电池使用寿命。适做心脏起搏器电源、高性能的手机和笔记本电脑电池等。燃料电池氢氧燃料电池碱性电池：电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液：负极：2H2–4e-+4OH-===4H2O正极：O2+4e-+2H2O===4OH-酸性电池：电解质溶液为硫酸溶液：负极：2H2–4e-===4H+正极：O2+4e-+4H+===2H2O反应物不是贮存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂。产物是水，无污染。一种高效、环境友的发电装置。甲烷燃料电池电解质溶液为氢氧化钾溶液：负极：CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O正极：2O2+8e-+4H2O===8OH-总反应：CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O第2页（共9页）2水果电池原电池锌锰干电池铅蓄电池构造示意图氢氧燃料电池构造示意图锂离子电池第3页（共9页）3【随堂练习】1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是------------------（A）2.A、B、C都是金属：B中混有C时，只有C能被盐酸溶解；A与B组成原电池时，A为电池的正极。A、B、C三种金属的活动性顺序为---------------------------------（C）A．A＞B＞CB．A＞C＞BC．C＞B＞AD．B＞C＞A3.下列说法正确的是------------------------------------------------------------------------------------（CD）A．原电池是把电能转化为化学能的装置B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是判断，下列叙述中错误的是------------(AB)A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH值不断增大B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被还原D．电池放电时，H2是负极5.把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，则这四种金属活动性顺序由大到小为------------------------...