人教版高中化学必修2导学案2.2.2发展中的化学电源学案设计

⼈教版⾼中化学必修2精品导学案（答案）必修⼆第⼆章第⼆节化学能与电能学案第⼆章第2节化学能与电能课前预习学案⼀、预习⽬标1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、通过预习尝试填写有关锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质4、了解常见电源⼆、预习内容1、燃煤发电的流程：_______________________________________________________化学能转换为电能的关键:__________________________________________________3、化学电池的反应本质__________________________________________________________4、常见的化学电源有____________________________________________________________三、提出疑惑课内探究学案⼀、学习⽬标1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、掌握锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质4、了解常见电源⼆、学习重难点：掌握锌铜原电池的基础知识三、学习过程㈠燃煤发电的流程______________________________________________________________ 化学能转换为电能的关键______________________________________________________ (⼆) 探究化学能与电能的转化尝试填写下表：⑵原电池中如何判断正负极？⑶正极⾦属起啥作⽤？啥在正极上得电⼦？⑷正负极发⽣的反应类型？【知识应⽤】1、⽤下列物质设计⼀个原电池CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、Fe棒、Cu 棒、C棒、Zn⽚、Cu⽚、铜线、2、画出装置图㈢、常见电源___________________________________________________________________(四)当堂检测1.原电池中发⽣的化学反应属于 ____________________ ,原电池将_______能转化为____能。

第2课时发展中的化学电源一、干电池干电池是一种一次性电池，最早使用的是锌锰干电池，其负极是锌筒。

为防止漏液，改良后的碱性锌锰电池将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH。

二、充电电池充电电池又称二次电池，它在放电时所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的状态。

1．铅蓄电池正极材料为PbO2，负极材料为Pb，电解质为H2SO4溶液。

2．镍镉电池正极材料为NiO(OH)，负极材料为Cd，电解质为KOH。

3．锂离子电池新一代可充电的绿色电池，低功耗电器的主流电源。

三、燃料电池1．原理利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为电能。

2．与其他电池的区别反应物是由外设装备提供燃料和氧化剂。

探究点一电极反应式、原电池反应式的书写1．电极反应式的书写(1)根据原电池的装置书写负极：①若负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种情况：一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应可表示为M－n e－===M n＋。

另一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应要将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液反应叠加在一起，如铅蓄电池的负极反应为：Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4。

②若负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写，如H2－O2(KOH溶液)电池的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。

正极：首先判断在正极发生反应的物质。

①当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；②当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。

然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加式。

第2课时发展中的化学电源学习目标1.记住干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。

2．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。

3．能正确书写简单化学电源的电极反应式。

课前学习1．干电池干电池是一种一次性电池，放电后再充电。

2．充电电池充电电池又称为二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以进行，使电池恢复到放电前的状态。

3．燃料电池(1)原理：利用原电池工作原理将和反应所放出的直接转化为。

(2)与其他电池的区别：反应物由外设装备提供和。

【自主思考】铅蓄电池在充电、放电过程中发生的氧化还原反应是可逆反应吗？课堂探究探究一. 常见化学电源的特点【合作交流】1．一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池？2．结合所学知识判断：干电池与充电电池的本质区别，燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别。

【点拨提升】几种电池的特点A．水果电池是方便实用的家用电池B．铅蓄电池是一种常用的二次电池C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄探究二. 常见化学电源电极反应式的书写【合作交流】氢气被看作是理想的“绿色能源”。

用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式(装置如图所示)。

请写出氢氧燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的电极反应式。

负极：____________________________________________________________________；正极：____________________________________________________________________。

【点拨提升】1．电极反应方程式的书写方法(1)负极反应式的书写①活泼金属作负极(电极材料本身反应)生成的阳离子与电解质溶液不反应时：M－n e－===M n＋。

若生成的阳离子与电解质溶液反应，应将“金属失电子的反应式”与“阳离子和电解质溶液反应的反应式”叠加写出。

2-2-2化学能与电能学习目标：了解生活中常用的化学电源和新型化学电池学习重难点：原电池电极反应式的书写自主学习一、干电池干电池是一种电池，放电后不能再充电。

（1）锌锰电池负极：，电极反应：____________正极：电极反应：2NH+4＋2e－==2NH3＋H2H2＋2MnO2==Mn2O3＋H2O电解质：NH4Cl（2）碱性锌锰电池：将锌锰干电池的电解质换成湿的，并在构造上作了改进。

二、充电电池充电电池又称电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以______进行，使电池恢复到放电前的状态。

（1）铅蓄电池：正极材料为，负极材料为，电解质为。

负极反应：。

正极反应：。

蓄电池充电和放电时的总反应式。

（2）镍镉电池①组成负极材料：；正极材料：；电解质溶液：。

②电极反应式：负极：Cd－2e－＋2OH－==Cd(OH)2正极：2NiO(OH)＋2e－＋2H2O==2Ni(OH)2＋2OH－（3）锂电池锂作负极，其他导体作正极，锂电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功能耗电器的主流电源。

负极反应式为Li－e－==Li+。

锂电池质量轻，污染少，被称为绿色电池。

三、燃料电池（1）原理：利用原电池的工作原理将和反应所放出的直接转化为。

（2）与其他电池的区别反应物由外设装备提供和等。

（3）氢氧燃料电池电池总反应式：。

①电解质溶液为盐酸时：负极：，pH 。

正极：，pH 。

总的溶液被稀释，pH 。

②电解质溶液为KOH溶液时：负极：，pH 。

正极：，pH 。

总的溶液被稀释，pH 。

（4）甲烷氧气燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。

负极：正极：电极总反应式：。

合作探究:【例1】市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+ 的高分子材料。

这种锂离子电池的电池反应为：Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2，下列说法不正确．．．的是A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li+B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li+向负极移动【例2 】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋Zn＋H2O==2Ag＋Zn(OH)2，下列说法中不正确的是（）A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是ZnB. 负极发生的反应是Zn＋2OH－－2e－==Zn(OH)2充电放电C. 工作时，负极区溶液酸性增强，正极区碱性增强D. 溶液中OH－向正极移动，K+、H+向负极移动巩固练习1. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是（）A. 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B. 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C. 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅2. 锌片：Zn＋2OH－－2e－==ZnO＋H2O ，碳棒：12O2＋H2O＋2e－==2OH－。

【你知道吗】电池是用了什么化学原理？电池是一种将化学能转化为电能的装置，里面在发生化学反应时1第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能2.2.2《发展中的化学电源》导学案乾县二中 李 强班 级姓 名 【明确学习目标】1、在掌握原电池概念和组成条件的基础上，能设计出一些原电池实验，（重点难点）2、了解常见的化学电源（重点难点）【复习旧知】原电池的概念：原电池的构成条件： 化学电池的反应本质： 请写出Cu-Zn 原电池的正负极电极材料和电极反应。

正极： ；电极反应：负极： ；电极反应：【预学能掌握的内容】发展中的化学电源： 1、干电池——一次电池（1）特点：属于 电池，放电后不能再充电 （2）实例——锌锰干电池在锰锌干电池中， 作负极，负极的电极反应为： ； 作正极； （1）特点：在放电时进行的氧化还原反应，在充电时 可逆向进行，使电池恢复到放电时的状态（如右图） （2）实例3、燃料电池（1）特点：是一种 、 的发电装置。

燃料气体和氧气分别在两个电极上直接将化学能转【你知道吗】电池是用了什么化学原理？电池是一种将化学能转化为电能的装置，里面在发生化学反应时2化为电能。

（2）实例-——氢氧燃料电池在负极上发生氧化反应的是 ；在正极上发生还原反应得是 产物是 ，电解质为 总反应为 。

【合作探究一、】★原电池原理的应用 （重点内容！！！） ●1、加快氧化还原反应速率（1）原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。

（2）实例：实验室用Zn 和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。

●2、比较金属活泼性强弱（一般负极金属比较活泼）（1）原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。

（2）实例：有两种金属A 和B ，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A 极溶解，B 极产生气泡。

由原电池原理可知金属活动性A ＞B 。

第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源学习目标1.了解常见化学电池的特点。

2.了解燃料电池的工作原理。

3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。

知识梳理下面介绍化学电池的种类：一、干电池锌锰电池（一次性电池，放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是。

）1．普通锌锰电池正极材料：，电极反应式为：2 NH＋4+2e–=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。

二、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（放电），再由转变为（充电）。

最早使用的充电电池是。

1．铅蓄电池铅蓄电池（放电），负极是，正极是，是电解质。

正负极生成的Pb2+同时SO2－4结合生成难溶的PbSO4负极：Pb-2e-+ SO2－4= PbSO4(失电子，电荷平衡）正极：PbO2+2e-+4H++ SO2－4= PbSO4+2 H2O(得电子，电荷平衡)总：Pb+ PbO2+4H++2 SO2－4 2 PbSO4+2 H2O2．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。

锂电池是一种高能电池,种类较多，它具有质量轻、电压高、工作效率高和贮存寿命长的优点.三、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：a.电解质为H2SO4时，以H2SO4溶液做电解质电极反应为：负极：正极：电池的总反应式：b.电解质为KOH时，负极：正极：电池的总反应式：当堂检测1．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )A．a电极是负极B．b电极的电极反应为：4OH--4e-= 2H2O+O2↑C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置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。

第2课时发展中的化学电源课程学习目标1.了解化学电源的分类、应用及发展前景。

2.了解干电池、充电电池、燃料电池等工作原理。

3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。

4.了解化学电池对环境的影响及研制新型电池的重要性,提高环保及开发高效清洁燃料的意识。

知识体系梳理一、干电池1.干电池属于①,放电后不能再充电。

2.锌锰电池的负极是②筒,正极是③,电解质溶液是MnO2糊、NH4Cl糊。

3.将锌锰电池中的电解质NH4Cl糊换成湿的④就变成了碱性锌锰电池。

二、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.常见的充电电池电池类型负极正极电解质铅蓄电池⑤⑥⑦镍镉电池⑧⑨⑩锂离子电池--三、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,以CH4为燃料时,产物是。

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和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,正极通入的是,电解质是硫酸或氢氧化钾,该电池的总反应式为。

基础学习交流1.充电电池在充电和放电时,能量是如何转化的?2.根据铅蓄电池的正、负极材料和电解质,写出各电极电极反应式。

3.写出氢氧燃料电池在碱性介质中的电极反应式。

4.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)重点难点探究探究:用原电池原理分析化学电源互动探究已知空气-锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH--2e-ZnO+H2OO2+H2O+2e-2OH-石墨:12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应C.每转移1 mol电子消耗标准状况下氧气的体积为5.6 LD.放电时,负极产生的OH-不断向正极移动探究拓展1.写出上述探究中空气-锌电池的总反应式。

第二章第二节能与电能（2）发展中的电【习目标】1了解生活中常用的电和新型电池；2引导生从电子转移角度解能向电能转的本质以及这种转的综合利用价值3感悟研制新型电池的重要性以及电可能会引起的环境问题，初步形成较为客观正确的能观。

[]【习重点】通过对常用电和新型电池原的了解，进一步巩固原电池原。

【习难点】通过对常用电和新型电池原的了解，进一步巩固原电池原。

【自主习】1锌锰干电池(一次性电池)(1)普通锌锰电池负极材料是：正极材料是：电解质是(2)碱性锌锰干电池[]负极材料是：正极材料是：电解质是改进后碱性锌锰电池的优点：2充电电池(二次性电池) zc(1)铅蓄电池负极材料是：正极材料是：电解质是优点：缺点：(2)镉镍电池负极材料是：正极材料是：电解质是优点：缺点：(３)锂电池锂亚硫酰氯电池(L-SO 2)：8L+3SO 2=6L+L 2SO 3+2S负极： ；正极： 。

3氢-氧燃料电池负极通入 正极通入【基础达标】1．下列有关电池的说法不正确的是( )A ．手机上用的锂离子电池属于二次电池B ．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极．甲醇燃料电池可把能转为电能D ．锌锰干电池中，锌电极是负极2．日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH 4和2作电解质(其中加入MO 2吸收H 2)，电极反应式可简为：－2－===2＋，2NH 错误！未定义书签。

＋2－===2NH 3↑＋H 2↑(NH 3与2＋能生成一种稳定的物质)。

根据上述判断，下列结论正确的是( )①锌为正极，石墨为负极 ②锌为负极，石墨为正极③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器A ．①③B ．②③ ．③④ D ．②④3．燃料电池是目前电池研究的热点之一。

现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，、b 均为惰性电极。

下列叙述不正确的是( )A ．极是负极，该电极上发生氧反应B ．b 极反应是O 2＋4OH －－4－===2H 2O．总反应方程式为2H 2＋O 2===2H 2OD ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电4．铅蓄电池的两极分别为Pb 、PbO 2，电解质溶液为硫酸，工作时反应为：Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O下列结论正确的是( )A ．Pb 为正极被氧B ．SO 错误！未定义书签。

2020年高中化学必修二同步导学案：——发展中的化学电源【分点突破】常见的化学电源1．锌锰干电池(1)MnO 2和NH 4Cl ，NH 4Cl(2)正极反应为2MnO 2＋2NH ＋4＋2e －===Mn 2O 3＋2NH 3↑＋H 2O 。

(3)缺陷与改进缺陷：锌锰干电池电量小，而且在放电过程中容易发生气涨或漏液，会导致内的电解质NH 4Cl 换成湿的KOH2．充电电池(1)充电电池又称11二次电池。

充电电池在放电时所进行的12氧化还原反应，在充电时又13逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。

充电电池中能量的转化关系是化学能放电充电电能。

(2)常见的充电电池14Pb，正极是15PbO2，电解质溶液是16硫酸溶液，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。

17Cd为负极，18NiO(OH)为正极，以19KOH为电解质，20长，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，21污染环境。

22Li是最轻的金属，活泼性极强，是制造电池的理想物质。

23锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。

3．燃料电池(1)原反应，将化学能直接转化为(2)(3)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反应)；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)；总反应：2H2＋O2===2H2O。

【归纳总结】1．电极反应式的书写(1)负极反应式的书写①活泼金属作负极时，本身被氧化：若生成的阳离子不与电解质溶液反应，可直接写成产物为金属阳离子，如：Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋；若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，应写成“金属失电子的反应式”与“阳离子与电解质溶液反应的反应式”相叠加的形式。

如：Mg－Al(KOH)原电池，负极反应式：Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O；铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4。

发展中的化学电源【学习目标】1. 认识生活中常用的化学电源和新式化学电池；2. 指引学生从电子转移角度理解化学能向电能转变的本质以及这类转变的综合利用价值3. 感悟研制新式电池的重要性以及化学电源可能会惹起的环境问题， 初步形成较为客观 . 正确的能源观。

【学习要点】经过对常用化学电源和新式化学电池原理的认识，进一步稳固原电池原理。

【学习难点】经过对常用化学电源和新式化学电池原理的认识，进一步稳固原电池原理。

【自主学习】1. 锌锰干电池 ( 一次性电池 ) (1) 一般锌锰电池 负极资料是：正极资料是： 电解质是(2) 碱性锌锰干电池 负极资料是：正极资料是：电解质是改良后碱性锌锰电池的长处：2. 充电电池 ( 二次性电池 )(1) 铅蓄电池 负极资料是： 正极资料是： 电解质是长处：弊端：(2) 镉镍电池 负极资料是： 正极资料是：电解质是长处： 弊端：( ３) 锂电池锂亚硫酰氯电池 (Li-SOCl 2) ： 8Li+3SOCl 2=6LiCl+Li 负极：；正极： 3. 氢 - 氧燃料电池 负极通入 正极通入【基础达标】1．以下相关电池的说法不正确的选项是 ( )A ．手机上用的锂离子电池属于二次电池2SO 3+2S。

B ．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C ．甲醇燃料电池可把化学能转变为电能D ．锌锰干电池中，锌电极是负极2．平时所用干电池的电极分别为石墨棒( 上边有铜帽 ) 和锌皮，以糊状NHCl 和 ZnCl 作电解质 ( 此中42加入 MnO 2汲取 H 2) ，电极反响式可简化为： Zn －2e －2 ＋＋＋ 2e －===Zn ， 2NH 4===2NH 3↑＋ H 2↑ (NH 3 与 Zn 2＋能生成一种稳固的物质 ) 。

依据上述判断，以下结论正确的选项是 ( )①锌为正极，石墨为负极②锌为负极，石墨为正极③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐化用电器 A ．①③B ．②③C ．③④D ．②④3．燃料电池是当前电池研究的热门之一。

人教版高中化学必修2全册导学案(共49页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-《新课程人教版高中化学必修2·学生用书》目录(云溪一中·内部资料)第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表 (2)第二节元素周期律 (7)第三节化学键 (12)本章测评 (16)第二章化学反应与能量第一节化学能与热能 (16)第二节化学能与电能 (18)第三节化学反应的速率和限度 (20)本章测评 (22)第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物──甲烷 (22)第二节来自石油和煤的两种基本化工原料 (26)第三节生活中两种常见的有机物 (31)第四节基本营养物质 (34)本章测评 (38)第四章化学与可持续发展第一节开发利用金属矿物和海水资源 (38)第二节化学与资源综合利用、环境保护 (41)本章测评 (45)第一章: 物质结构元素周期律第一节元素周期表基础认知1．第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家____________将元素按照由小到大顺序排列而制得。

2．按照元素在_____________________________________________，得到原子序数。

原子序数 =_____________ = _____________ =______________3．在元素周期表中，把_______________的元素，按_____________递增顺序从左到右排成横行，再把不同横行中_________________相同的元素，按__________________的顺序由上而下排成纵行。

周期表的有关知识(一) (填入相关内容)周期表的有关知识(二)(填入相关内容)根据元素周期表，完成下表：4碱金属的物理性质的比较5．卤族元素的相关知识卤族元素的物理性质的比较卤族元素的原子结构和化学性质比较完成下列变化的方程式：氢气在氯气中燃烧________________________；钾投入水中________________________；锂在空气中加热_______________________；钠在空气中加热_______________________；氯气和水反应________________________；氯气通入碘化钾溶液中__________________。

《2.2化学能与电能（2）》导学案主编：闻继良备课组长签字：闻继良班级姓名小组【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。

3. 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。

重点、难点：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。

【备课资料】中学化学资料网【课前导学】二、发展中的化学电源1.一次电池：一次性电池，使用后再充电继续使用。

常见一次性电池：锌锰电池、碱性锌锰电池。

2.二次电池：又称充电电池。

它在放电时的氧化还原反应，在充电时可进行，使电池恢复到放电前的状态。

从而实现能转化为能（放电），再由能转化为能（充电）的循环。

3.燃料电池：将燃料和氧化剂（如O2）反应放出的化学能不经燃烧而直接转化为电能的装置。

燃料电池与其他电池的主要区别在于。

【预习自测】1．氧化还原反应设计成原电池后，其还原剂在极发生反应，氧化剂在极发生反应。

外电路上电子由极流向极，电流由极流向极；内电路中阴离子向极移动，电流由极流向极。

2．判断下列说法是否正确，在括号中正确的记“√”，错误的记“×”。

A．一次电池为一次性电池，用完后即作废。

二次电池可连续使用两次。

（）B．二次电池可实现化学能与电能的相互转化，而一次电池不行。

（）C．燃料电池是二次电池。

（）D．燃料电池工作时有燃烧现象发生。

（）E．燃料电池比其燃料在火电厂发电能量转换效率要高。

（）【合作探究】探究：原电池正负极判断方法1．如何根据原电池总反应判断正负极？2．如何根据原电池的两极材料正负极？3．如何根据电流方向或电子流动方向或离子移动方向判断正负极？4．如何根据两极变化或产生的现象判断正负极？【小组表现】优秀小组良好小组【自我评价】【课堂小结】【基础检测】1．某课外活动小组利用下列物品设计原电池：铜片、铁片、导线、金属夹、发光二极管、烧杯、果汁（橙汁、苹果汁等）。

第2课时发展中的化学电源【学习目标】1.了解生活中常用的化学电源和新型化学电池；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3.感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观.正确的能源观。

【学习重点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。

【学习难点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。

【自主学习】1.锌锰干电池(一次性电池)(1)普通锌锰电池负极材料是：正极材料是：电解质是(2)碱性锌锰干电池负极材料是：正极材料是：电解质是改进后碱性锌锰电池的优点：2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池负极材料是：正极材料是：电解质是:优点：缺点：(2)镉镍电池负极材料是：正极材料是：电解质是优点：缺点：(３)锂电池锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S负极：；正极：。

3.氢-氧燃料电池负极通入正极通入[对点训练]题组一常见化学电源1．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。

有同学想将其变废为宝，以下他的想法你认为不正确的是( )A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B．碳棒取出洗净用作电极C．把铜帽取下洗净回收利用D．电池内部填有NH4Cl等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用考点常见化学电源题点废旧电池的危害及回收利用答案 D解析虽然氯化铵是一种化学肥料，但电池内部还有其他有害物质，如果用作化肥，会污染土壤，进入生物链后，影响人体健康。

2．最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池，其结构如图所示。

尽管这种电池的历史悠久，但对于它的化学过程人们尚未完全了解。

一般认为，放电时，电池中的反应如下：E极：2MnO2＋2e－＋2NH＋4===Mn2O3＋H2O＋2NH3↑F极：Zn－2e－===Zn2＋总反应式：2MnO2＋Zn＋2NH＋4===Mn2O3＋Zn2＋＋2NH3↑＋H2O下列说法正确的是( )A．E极是电池的正极，发生的是氧化反应B．F极是电池的负极，发生的是氧化反应C．从结构上分析，锌锰电池应属于可充电电池D．锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的考点常见化学电源题点锌锰干电池答案 B解析E极发生还原反应，应为电池的正极，F极发生氧化反应，为电池的负极。

2.2.2发展中的化学电源一、内容及其解析1．内容：这是一节原电池在生产和生活中的应用的内容。

2．解析：初步了解原电池在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。

二、目标及其解析1．目标在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出原电池实验，知道常见电池的原理。

2．解析有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。

三、教学问题诊断分析有由于本节内容抽象电极反应复杂，教学中通过多媒体教学使学生了解原电池在生产和生活中的应用，简单易懂，激发了学生学习化学的兴趣，课堂教学效果很好。

四、教学支持条件分析投影仪、多媒体、实验五、教学过程设计（一）教学基本流程1、干电池2、铅蓄电池3、燃料电池小结（二）教学情景二、发展中的化学电源1、干电池[合作探究] 教师投影表格[学生自学]阅读P３７发展中的化学电源干电池部分，填写下表中的空白问题（表一）电池名称干电池负极正极2NH4+ + 2e = 2NH3 + H2H2+2MnO2Mn2O3+H2OZn 2++4NH3[Zn(NH3)4]2+电池总反应式：2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O优点携带方便缺点电量小，污染大【学与问】锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？设计意图：列表探究干原电池知识师生活动：教师引导阅读课本并填表2、充电电池充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。

（1）铅蓄电池表二（１）电池名称蓄电池负极正极电池总反应式：优点可反复使用缺点污染大（2）镍－镉碱性蓄电池；新一代可充电的绿色电池——锂离子电池表二（２）设计意图：列表探究充电电池知识 师生活动：教师引导阅读课本并填表（4）燃料电池 氢氧燃料电池：表三设计意图：列表探究燃料电池知识师生活动：教师引导阅读课本并填表【例题】1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al + 3O2+ 6H2O = 4Al(OH)3,则该电源的负极材料为，正极材料为，负极反应正极反应。

第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源学习目标(1)加深对原电池工作原理的理解;(2)了解发展中的原电池;(3)能依据原电池原理正确判断电池的正、负极以及书写电极反应方程式。

自主学习1.请写出原电池的构成条件:2.能源分类(1)一次能源:的能源,如太阳能、地热能、流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。

(2)二次能源:的能源称为二次能源,如电能(水电、火电、核电)、蒸汽等。

课内探究一、原电池原理深化认识【例题】下列各装置能构成原电池(电解质溶液为硫酸铜溶液)的是()[练习1]下列组合中,能形成原电池的有()[练习2]由X、Y两种金属和稀硫酸组成一个原电池,结果发现X表面无气泡而Y的表面有气泡产生。

X与Y分别作什么极?哪个金属性更强?[练习3]用镁、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中,判断构成原电池的正极、负极。

[练习4]用铜、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中,判断构成原电池的正极、负极,并写出相关电极反应方程式。

二、发展中的化学电源1.干电池常见的化学电池是锌锰电池,写出电极反应方程式:负极(锌):(反应)正极(石墨):2N H4++2e-2NH3↑+H2↑(反应)2.二次电池(1)铅蓄电池。

负极(Pb):;正极(PbO2):;总反应:。

(2)镍镉碱性蓄电池。

(3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池。

特点:电压高、质量轻、寿命长等。

用途:作电脑、手表、心脏起搏器的电源等。

3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例)(1)用酸性电解质时:负极:;正极:;总反应:。

(2)用NaOH等碱性电解质时:负极:;正极:;总反应:。

三、废旧电池的回收利用废旧电池中含有、、、等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会对、等环境造成严重的污染,并通过人类的食物链对人体健康造成威胁和危害。

另一方面,废旧电池中的是宝贵的自然资源,如果能回收再利用这些废旧电池,不仅可以减少对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。

第2课时 发展中的化学电源1．了解常见的化学电源。

2．理解燃料电池的工作原理。

1．干电池最早使用的化学电池是锌锰电池，它是一种一次性电池，放完电后不能再使用。

(1)锌锰电池⎩⎪⎨⎪⎧正极：石墨棒负极：锌筒电解质：NH 4Cl(2)碱性锌锰电池：将锌锰干电池中的电解质NH 4Cl 换成湿的KOH ，并在构造上作了改进。

2．充电电池充电电池又称二次电池，它在放电时所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的状态。

(1)铅蓄电池：正极材料为PbO 2，负极材料为Pb ，电解质溶液为H 2SO 4溶液。

(2)镍镉电池：正极材料为NiO(OH)，负极材料为Cd ，电解质为KOH 。

(3)锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。

3．燃料电池 (1)原理利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为电能。

(2)与其他电池的区别由外设装备提供燃料和氧化剂，且电极材料不参与反应等。

4．废旧电池中含有汞、镉、铅等大量毒性很强的重金属，随意丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。

并通过食物链对人体健康造成威胁和危害。

因此，要把废旧电池回收到指定的地点进行再处理。

1．对化学电源的叙述正确的是( ) A ．化学电源比火力发电对化学能的利用率高 B ．最早使用的化学电池是铅蓄电池 C ．化学电源均是安全、无污染的 D ．化学电源是指可充电电池解析：火力发电其能量转化率不如化学电源能量转化率高，A 项正确；最早使用的化学电池是锌锰电池，最早使用的充电电池是铅蓄电池，B 项错误；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染，C 项错误；有些化学电源是可充电电池，如铅蓄电池，有些是不可充电的电池，如干电池，D 项错误。

答案：A2．锌空气电池具有蓄电量大、充电循环次数多等优点。

下列有关说法错误的是( )A ．电池放电时Zn 电极逐渐溶解B ．石墨为正极C ．电子由石墨经导线流向Zn 片D ．电池放电时实现了化学能向电能的转化解析：A 项Zn 为负极，碱性条件下被氧化为ZnO 2－2而溶解，正确；B 项石墨为正极，正极上O 2得电子被还原，正确；C 项电子由负极(Zn)经导线流向正极(石墨)，错误；D 项电池放电是化学能转化为电能，正确。

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第二节化学能与电能第二课时发展中的化学电源【学习目标】１．举例说明化学能与电能的转化关系的应用。

2．了解发展中的化学电源以及在生产生活等方面的运用。

【提问导入】什么是原电池?原电池的反应本质是: 。

原电池的负极发生反应,正极发生反应．原电池的外电路电子流动方向是:电子由极流向极。

利用Fｅ + ＣuSO4＝ Cu + FｅＳO4 设计一个原电池，并指出:正极为，电极反应: ；负极为 ,电极反应: 。

【知识构建】三、发展中的化学电源１．干电池:正极: 电极反应： ,负极: 电极反应: ，总反应: 。

改进后的干电池：方法是：；. 2．充电电池（铅蓄电池）总反应为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O正极: 电极反应: ,负极：电极反应: 。

根据自己的经验,对电池充电应如何接法： ,.3.燃料电池(以碱性氢氧燃料电池为例)正极:通入气体，电极反应：,负极:通入气体, 电极反应: ,总反应: ．总结:化学电池的本质是: 。

化学能——--－————－—-→电能【课堂练习】1.:（)Ａ．a极是负极B.正极的电极反应是:O２＋2H２O+4ｅ-=4ＯＨ-HH2O2O2 (空气)C.电子由ｂ通过灯泡流向aD.氢氧燃料电池是环保电池２、将Zｎ棒和Cｕ棒用导线连接后，放入某电解质溶液中,构成如右下图所示装置.试回答下列问题：(1)若电解质溶液为稀硫酸，则Ｚn棒为原电池的极，可观察到Ｃｕ棒的所产生现象是，试用电极反应式表示该现象：。