第二章 第二节 原电池原理的应用 发展中的化学电源第2课时
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第2课时发展中的化学电源(时间:30分钟)基础达标1.下列有关电池的说法不正确的是( B )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C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中,锌电极是负极解析:手机用电池是可充电电池,A对。
铜锌原电池,Cu为正极,Zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,B错。
燃料电池将化学能转化为电能,C对。
锌锰干电池,Zn为负极,D对。
2.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。
某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,下列说法正确的是( B )A.Li是正极,电极反应为Li-e-Li+B.Li是负极,电极反应为Li-e-Li+C.Li是负极,电极反应为MnO2+e-Mn O2-D.Li是负极,电极反应为Li-2e-Li2+解析:分析锂电池的总反应式可知:Li发生氧化反应(作负极),MnO2发生还原反应(作正极)。
3.(2011年江西会昌中学月考)已知空气锌电池的电极反应:锌片:Zn-2OH--2e-ZnO+H2O,石墨:1/2O2+H2O+2e-2OH-据此推断锌片是( A )A.负极,被氧化B.负极,被还原C.正极,被氧化D.正极,被还原解析:依据题给的两极电极反应式,可知:锌片上Zn失电子,化合价升高,发生氧化反应,结合原电池的基本原理可确定:锌作负极、被氧化。
4.某课外活动小组使用下列用品设计原电池。
用品:铜片、铁片、导线、金属夹、发光二极管、果汁(橙汁、苹果汁)、500 mL烧杯。
下列说法正确的是( C )A.该装置能将电能转化为化学能B.实验过程中铜片逐渐溶解C.电子由铁片通过导线流向铜片D.铁片上会析出红色的铜解析:依据原电池构成条件,结合题给材料,可选择铁片作负极,铜片作正极,果汁为电解质溶液,设计成一个原电池。
在该原电池中,负极反应式为:Zn-2e-Zn2+;正极反应式为:2H++2e-H2↑,所以B、D错误。
必修2 第二章·第二节化学能与电能(第二课时)广东佛山顺德均安中学丘建龙教师活动学生活动设计意图复习提问:下列装置哪些可以形成原电池?若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。
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负极(锌):Zn-2e—=Zn2+(氧化反应)正极(石墨):2NH4++2e—=2NH3↑+H2↑(还原)【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?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(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:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。
用途:电脑、手表、心脏起搏器等。
(4)燃料电池氢氧燃料电池:负极:2H2+4OH—-4e—=4H2O(氧化反应)正极:O2+H2O+4e—=4OH—(还原反应)总反应:2H2+O2=2H2O【思考与交流】如何科学合理地使用充电电池?本节内容与前面所学过的知识的联系是电解质溶液和氧化还原反应,其次从理论上说,任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。
氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线(导体)传递才能实现,这样就形成了电流,将化学能转变为电能。
化学电池的反应本质是——氧化还原反应完成练习自己收集废旧干电池将其破开观察干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NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上作了改进,制成了碱性锌锰电池。
观察其构造学生阅读课本P40废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染,并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。
另一方面,废电池中的有色金属是宝贵的自然资源,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。
-1- -2-《必修Ⅱ第2章第2节 化学能与电能》(第2课时)【课标要求】1.知道干电池、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 .【重点难点】1.常见的原电池及电极反应方程式的书写2. 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。
【新课导学】1、原电池中负极 电子发生 反应,正极 电子发生 反应,故原电池可将 反应和 反应分别在两个不同的区域进行,电子从原电池的 极流出,经导线流向 极,电子的定向移动就产生了 。
2、(1)将铜片和锌片用导线连接后插入到稀硫酸中的装置称为铜锌原电池。
请写出铜锌原电池中两极上发生反应的方程式:负极______________________,正极_____________________。
(2)某同学进行如图所示的铜锌原电池实验:①从理论上讲,应该能预期看到的现象是________________________ 。
②实验过程中,观察到锌极上有少量气泡逸出,铜极上有大量气泡逸出,请解释 原因______________________________________________。
(1)锌锰干电池是以锌筒为__ 极,石墨棒为___极,在石墨棒周围填充糊状的MnO 2和NH 4Cl 作 。
(2)锌锰电池是一次性电池,放电之后 充电,内部的氧化还原反应是 的。
负极发生的电极反应为 , 正极发生的电极反应为2MnO 2+2NH +4+2e -== Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O 。
(3)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,会导致电器设备的 。
改进措施:①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成 电池;②将电池内的电解质NH 4Cl 换成湿的KOH ,并在构造上进行改进,制成 性锌锰电池。
2.充电电池(1)充电电池又称二次电池。
高中化学学习材料第2课时发展中的化学电源一、原电池工作原理的应用1.加快氧化还原反应速率如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。
原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了反应,使产生H2的速率加快。
2.比较金属的活动性强弱原电池中,一般活动性强的金属为____极,活动性弱的金属为____极。
例如有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生,由原电池原理可知,金属活动性______。
3.设计原电池已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般________为负极材料(或在负极上被______),________(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
例如,利用Cu +2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池,该原电池的电极反应式为:负极(Cu):______________________(氧化反应)正极(C):________________________(还原反应)4.化学电源人们利用原电池原理,将______能直接转化为____能,制作了多种电池。
如干电池、蓄电池、充电电池、高能燃料电池等,以满足不同的需要。
在现代生活、生产和科学技术的发展中,电池发挥着重要的作用,大至宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船,小至电脑、电话、电子手表、心脏起搏器等,都离不开各种各样的电池。
二、发展中的化学电源1.干电池普通锌锰干电池电池组成:____作负极;位于中央的顶盖带有__________作正极;电解质是______糊。
负极反应为________________。
2.充电电池充电电池是一种____________。
充电放电可循环进行,至一定周期后终止。
最早也是使用最广泛的是铅蓄电池,______是Pb,______是PbO2,电解质是________。
封闭式体积小的充电电池——镍镉电池,负极是________,正极是__________,电解质是__________。