山西省阳高县第一中学高中化学必修2,第二章第二节,化学能与电能(第2课时)学案,Word版缺答案

第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能(第2 课时) 【学习目标】 1. 了解生活中常用的化学电池和新型化学电池;

2. 引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。

学习重点通过对常用的化学电源和新型化学电池原理的了解,巩固原电池原理。

【自主预习】 一.发展中的化学电源 我们上节课所认识的原电池因其结构简单而不能提供持续、稳定的电流,没有太大的使用价值。但是,人们可以根据原电池的反应原理研制出各种有使用价值的化学电源。

1. 干电池 锌锰电池(一次性电池,放电之后 充电) (1)普通锌锰电池 正极材料 ,电极反应式为2NH42e–2NH3↑H2↑ ;

负极材料 ,电极反应式为 ;

电解质 。

(2)碱性锌锰电池 为了延长电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质 换成湿的 ,并在构造上作了改进,制成了 电池。

探究案(比一比,争当优胜小组) 【合作探究一】充电电池 充电电池又称 ,它放电时所进行的 反应,在充电时可以 , 使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现 转变为 ,再由 转变为 。最早使用的充电电池是 。

(1)铅蓄电池 负极反应式 ;

正极反应式 ;

电池总反应式Pb PbO2 2H2SO4 =2PbSO4 2H2O (2)新型充电电池 ①镍镉电池,以 为负极, 为正极,以 为电解质,寿命比铅蓄电池 ,但镉是致癌物质,废弃镍镉电池如不回收,会严重污染环境。

② 电池的面世会初步解决镍镉电池的环境污染问题。

③碱金属中的 ,是最轻的金属,活动性 ,是制造电池的理想物质。

电池是新一代可充电的绿色电池。

【随堂检测】 1. 日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2),电极反应可简化为Zn-2e-=Zn2+ 、2NH4++2e-=2NH3+H2(NH3再用于结合Zn2+。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是( ) A.干电池中Zn为正极,碳为负极 B.干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化 C.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器 D. 干电池工作时,电子由碳极经外电路流向Zn极 2. 下列关于充电电池叙述,不正确的是( ) A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应 B.充电电池可以无限制地反复放电、充电 C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行 D.较长时间不使用电器时,最好从电器中取出电池,并妥善存放 【合作探究二】燃料电池 燃料燃烧是一种剧烈的 反应,通过燃料燃烧所释放的 再转化为 ,其能量转化率 。

燃料电池是一种 、 的发电装置。以H2为燃料时,产物为 ;
以CH4为燃料时,产物为 和 。

燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于 。

氢氧燃料电池电池反应总式为 2H2 O2 2H2O,写出下列电极反应式 ①酸性介质时,电极反应 负极 正极 总反应 ②碱性介质时,电极反应 负极 正极 总反应 甲烷氧气燃料电池 ①酸性介质时,电极反应 负极 正极 总反应 ②碱性介质时,电极反应 负极 正极 总反应 【随堂检测】 3. 氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池,穿过浸入20%-40%的KOH溶液的多孔碳电极,其电池反应为2H2 4OH- 4e- 4H2O和O2 2H2O 4e- 4OH-,则下列叙述正确的( ) A、通氢气的一极是正极,通氧气的一极是负极 B、通氢气的一极发生的是氧化反应 C、工作一段时间后电解质溶液的pH值增大 D、工作时负极区附近的pH值增大 4.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为( ) A.H2 2e-+2OH- =2H2O B.O2+4H++4e- =2H2O C.H2 2e-=2H D.O2+2H2O+4e- =4OH-