陕西省渭南市澄城县寺前中学高中化学 4.1原电池教案 新人教版选修4

原电池复习课教学案教学目标知识与技能：1、在必修2的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足和改进。2、形成完备的原电池概念，理解构成原电池的条件，掌握新型燃料电池电极反应式的书写。过程与方法：1、经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2、能对自已探究电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。情感、态度与价值观：发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。教学重点、难点重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出新型燃料电池电极反应式和电池反应方程式。难点：原电池原理的应用。教学模式、方法与手段情境教学模式，讨论法，多媒体手段辅助教学教学过程复习有关原电池的相关内容。1、 原电池原理 1原电池的化学原理原电池是_的装置。根据原电池两极的活泼性不同，将原电池两极分为_和_。正极：通常是活泼性较 的金属或非金属导体，电子流 （填“出”或“入”）的一极，电极上发生_（填“氧化”或“还原”反应）。负极：通常是活泼性较 的金属，电子流 （填“出”或“入”）的一极，电极被_（填“氧化”或“还原”），电极发生_反应（填“氧化”或“还原”）。2原电池的形成条件(1)两个 的电极(2)将电极插入 中(3)用导线连接电极构成 (4)能自发进行 反应3原电池原理的应用（1）加快化学反应速率（2）判断原子池中两电极的活泼性（3）防止金属的腐蚀（4）制成各种化学电源4金属的腐蚀【钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀】二、化学电源1一次电池（1）锌锰电池干电池该电池的负极材料是锌，正极材料是碳棒，电解质是MnO2、NH4Cl、ZnCl2组成的糊状物。负极：Zn=Zn 2+2e- 正极：2MnO2+2NH4+ +2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应式为：Zn+2MnO2+2NH4+ =Zn 2+ +Mn2O3+2NH3+H2O电池中MnO2的作用是将正极上NH4+还原生成的H氧化成为水，以免产生H2附在石墨表面而增加电池内阻。由于反应中锌筒不断消耗变薄，且有液态水生成，故电池用久后会变软。（2）银锌电池钮扣电池该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液。总反应式为：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag负极： 正极：Ag2O + H2O + 2e = 2Ag + 2OH（3）高能电池锂电池，该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。由于锂的相对原子质量很小，所以比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大，使用寿命长，适用于动物体内（如心脏起搏器）。因锂的化学性质很活泼，所以其电解质溶液应为非水溶剂。如作心脏起搏器的锂碘电池的总反应式为：2Li+I2=2LiI 。则电极反应式为：负极： 正极： （4）海水铝电池该电池是1991年我国首创以“铝-空气-海水”电池为能源的新型航海标志灯。这种灯以海水为电解质溶液，靠空气中氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中就能发出耀眼的闪光，其能量比干电池高2050倍。其电极反应式为：负极： 正极： 总反应式为：4Al3O2十6H2O4Al(OH)3 2二次电池(可充电电池)铅蓄电池是常见的二次电池，电池总反应：PbPbO22H2SO4 = 2PbSO42H2O(1)放电时负极材料是 ，正极材料是 .负极反应： 正极反应：PbO2SO42十4H2ePbSO42H2O （2）充电时阴极反应： 阳极反应： 放电和充电过程电极关系： 3燃料电池（1）氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种.酸性碱性负极反应式正极反应式电池总反应式2H2O2 = 2H2O（2）甲烷燃料电池：如用KOH溶液做电解质负极： 正极： 总反应式为： 如用H3PO4作电解质负极： 正极： 总反应式为： 【课后拓展】1、在如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是 ( ) 2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是( )A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g3、右图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是（ ）Aa极是负极 B正极的电极反应是：O2+2H2O+4e-=4OH- C电子由b通过灯泡流向a D氢氧燃料电池是环保电 4、据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月才充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32。（1）该电池反应的总离子方程为 ；（2）甲醇在 极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将 （填“下降”或“上升”、“不变”）；若有16克甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的CuSO4溶液，（假设整个过程中能量总利用率为80%），则将产生标准状况下的O2 升。（3）最近，又有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其