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4-2 化学电源教学目标1．了解电池的一般分类，2．了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用3．掌握几种典型化学电池的电极反应4．引导学生自主学习，了解有关化学电源和新型化学电池的相关知识教学重点：掌握几种典型电池的用途和特点。
教学难点：掌握几种典型化学电池的电极反应教学过程：【情景导入】在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？【交流结果】干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等，那么本节课我们来学习化学电源的有关知识。
【板书】第二节化学电源【指导阅读】阅读教材74页，思考下列问题1、目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？3、判断电池的优劣标准主要是什么？【板书】化学电池1、概念：是将化学能转化为电能的装置①一次电池又称不可充电电池——如：干电池2、分类：②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池①能量转换效率高，供能稳定可靠3、优点：②可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便③易维护，可在各种环境下工作。
【投影】图4-2电池及其用途。
面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要？①比能量：［符号(A·h/kg)，(A·h/L)］【板书】4、电池优劣的判断标准：②比功率：【符号是W/kg，W/L)】③比时间：电池的储存时间的长短【过渡】展示出几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等，下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反应。
【板书】一、一次电池1、碱性锌锰干电池：负极（锌筒）：Zn +2OH－—2e—= Zn（OH）2；正极（石墨）：正极：2MnO2+2H2O+2e－= 2MnOOH+2OH－电池的总反应式为：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn（OH）2【讲解分析】比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。
第四章电化学基础考点聚焦1.理解原电池原理,熟记金属活动顺序,了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐方法;2.了解电解和电镀的基本原理及应用.主要内容回扣1、原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”。
先看电极：两极为导体且活泼性不同；再看溶液：两极插入电解质溶液中；后看回路：形成闭合回路或两极接触。
若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。
当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池，其余情况为电解池。
2、酸、碱、盐溶液电解规律（惰性电极）3、关计算的方法规律有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。
解答此类题的方法有两种：一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒等式求解。
以电子守恒较为简便，注意运用。
电化学基础知识的应用（1）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁为例）：（2）的防护，主要有下面几种情况：改变金属的内部结构，例如把Ni 、Cr 等加入普通钢里制成不锈钢；覆盖保护层，例如涂油层、油漆、搪瓷、熟料等，另外还有电镀耐腐蚀的金属（Zn 、Sn 、Cr 、Ni 等）；电化学保护法，多采用牺牲阳极保护法，如在船只的螺旋桨附近的船体上镶嵌活泼金属锌块，另外可采用与电源负极相连接的保护方法，例如大型水坝船闸的保护就是让铁闸门和电源负极相连。
（3）电解原理的应用氯碱工业（电解饱和食盐水）：2NaCl + 2H2O ==电解 2NaOH + H2↑ + Cl2↑；活泼金属Na 、Mg 、Al 的制取，例如，电解熔融的NaOH 制金属Na ，4NaOH ==电解 4Na +2H2O + O2↑（其中Na 为阴极区产物而 H2O 和 O2则为阳极区产物）；金属的精炼，例如铜的精炼，以粗铜为阳极，精铜为阴极，含铜离子的溶液作电解质溶液；电镀,待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，阳极反应：M – ne- == Mn+（进入溶液），阴极反应Mn+ + ne- == M （在镀件上沉积）。
选修4第四章第二节化学电源教学设计一、教材分析本节内容选自人教版化学选修4第四章第二节。
在选修4第一章学生着重研究了化学能与热能的关系，本章则着重研究化学能与电能的关系，均属于能量转化的范畴。
在上节学习原电池原理的基础上，本节是原电池原理的具体应用，是理论知识在实践中的延伸和拓展。
从本节教材一开始设置的“学与问”可以看出：教材要求学生自觉地将自己已经积累的感性知识与教学内容紧密联系起来。
另外，教材中提供了“锌银电池”、“锂电池”、“微型燃料电池”等阅读资料，目的是帮助学生了解电池工业发展的现状和前景，从而引导学生注重电化学与生产生活和科技发展的紧密联系。
在具体知识方面，教科书先概要性地介绍了电池的分类、优点以及质量优劣的判断标准，接着以碱性锌锰电池、铅蓄电池和氢氧燃料电池作为三类电池的典型代表，详细地介绍了他们的基本构造、工作原理、性能和应用，目的是让学生深入了解典型电池的构造并理解其工作原理。
二、学情分析从理论知识基础看，学生通过以前章节的学习学生已经掌握了能量守恒定律、氧化还原反应的本质、化学反应进行的方向以及原电池原理等理论知识基础。
从感性认知情况看，学生在日常的生活中经常接触到各种电池，对电池的种类和性能有一定的感性认知基础。
从学习心理看，学生对本节知识会有强烈的好奇心理和探究欲望。
三、教学目标（一）2020年修订的化学课程标准提出以下课程要求：内容要求：认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
了解常见化学电源的工作原理。
学业要求：能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。
能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
（二）课标要求在本节教学的具体体现：1.通过阅读教材，了解化学电池的分类、优点和优劣判断标准。
2.通过了解各类典型电池的基本构造，判断正负极，书写电极反应式深入理解化学电池工作原理，逐渐养成“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。
3.通过课堂上了解化学电池的发展史、对比各类典型电池的优劣，课后动手制作化学电池、调查化学电池的应用和回收，逐渐养成“科学精神与社会责任”、“科学探究与创新意识”的化学核心素养。
本套资源目录2018_2019年高中化学第四章电化学基础4.1原电池学案设计新人教版选修42018_2019年高中化学第四章电化学基础4.2化学电源学案设计新人教版选修42018_2019年高中化学第四章电化学基础4.3.1电解原理学案设计新人教版选修42018_2019年高中化学第四章电化学基础4.3.2电解原理的应用学案设计新人教版选修42018_2019年高中化学第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护学案设计新人教版选修42018_2019年高中化学第四章电化学基础复习课学案设计新人教版选修4第一节原电池学习目标1.了解双液原电池的工作原理及构成条件;2.能正确书写原电池的电极反应式和电池总反应方程式;3.掌握盐桥的作用及工作原理。
复习回顾1.氧化还原反应的本质是什么?2.将锌片放入CuSO4溶液,在反应过程中转移的电子能否形成电流?为什么?3.怎样才能使在氧化还原反应过程中转移的电子形成电流呢?课堂探究一、原电池1.定义: 。
2.构成条件: 。
3.电极的判断: 。
【练习1】判断以下装置能否构成原电池,若能构成,请指出原电池的正、负极。
【练习2】下面哪个反应能够设计成原电池?HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2O(g) ΔH>0Zn(s)+H2SO4(aq)ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0请你利用下列反应原理设计合理的原电池装置,并完成下表:【实验探究】Zn(s)+H2SO4(aq)ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0预期现象实验现象思考:1.理论上应看到只在铜片上有大量气泡产生,实际上锌片上也有大量气泡产生,这是什么原因导致的呢?2.最终又会造成什么后果?3.怎样改进才能避免锌电极上产生氢气,以延长电池放电时间提高供电效率?二、双液原电池1.盐桥的作用是什么?2.能用导线代替盐桥吗?3.改进后的原电池装置有什么优点?4.你得到了什么启示?【练习3】写出右图中原电池的电极反应式及电池总反应方程式。
高中化学学习材料第四章 第二节 化学电源1、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.下列叙述不正确的是( )A.放电时负极反应为:3Zn －6e －+6OH －=3Zn(OH)2B.充电时阳极反应为:2342Fe(OH)3e 5OH FeO 4H O ----+=+ C.放电时每转移3mol 电子,正极有1molK 2FeO 4被还原D.充电时阴极溶液的碱性减弱2、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源.一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl －KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能.该电池总反应为PbSO 4+2LiCl+Ca=CaCl 2+Li 2SO 4+Pb.下列有关说法正确的是( )A .常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转B .放电过程中,Li+向负极移动C .每转移0.2mol电子,理论上生成41.4gPbD .正极反应式:Ca+2Cl－－2e－=CaCl23、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.下列有关该电池的说法正确的是( )A .如用此种电池电镀铜,待镀铜金属上增重19.2g,则至少消耗标准状况下2.24LCH4B .电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH－－2e－=2H2OC .电池工作时, CO32−向电极B移动D .电极B上发生的电极反应为: O2+2CO2+4e−=2CO32−答案1、D2、A3、D4、碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（）A．该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB．放电时外电路电流由Zn流向MnO2C．电池工作时OH—向锌电极移动D．该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O═MnO（OH）+OH—答案：B解析：A．由碱性锌锰电池的总反应：Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，可知正极MnO2得电子被还原，负极是金属锌，故A正确；B．放电时外电路电流由正极流向负极，即MnO2流向Zn，故B错误；C、电池工作时阴离子OH-向负极锌电极移动，故C正确；D、原电池的正极MnO2得电子，被还原生成MnOOH，反应式为2MnO2+2H2O+2e-═2MnOOH+2OH—，故D正确．故选：B．。
第二节 化学电源[课标要求]1．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。
2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。
3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。
1．碱性锌锰电池的负极是Zn ，正极是MnO 2，电解质溶液是KOH 。
2．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO 2，负极是Pb ，电解质溶液是H 2SO 4溶液。
3．氢氧燃料电池两类型： (1)酸性电解质时：负极反应式：2H 2－4e －===4H ＋； 正极反应式：O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 。
(2)碱性电解质时：负极反应式：2H 2＋4OH －－4e －===4H 2O ； 正极反应式：2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －。
化学电池化学电池是将化学能变成电能的装置。
1．化学电池的分类化学电池⎩⎪⎨⎪⎧一次电池普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池铅蓄电池燃料电池氢氧燃料电池2．判断电池优劣的主要标准(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg －1或(W·h)·L －1。
(2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg －1或W·L －1。
(3)电池可储存时间的长短。
3．化学电池回收利用废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质，应回收利用，既减少污染，又节约资源。
1．下列说法中，不正确的是( )A．化学电池是将化学能转变成电能的装置B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护D．废旧电池可以随意丢弃解析：选D 废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。
2．废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。
第四章电化学基础章末复习教学目标1、强化对本章知识点的理解与运用，提高学生运用理论知识分析问题的能力，加深对理论知识的理解的能力。
2、自主探究与归纳，提升对电化学基础相关知识的理解与运用。
3、提高学生思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。
教学重点：归纳整理电化学原理的相关理论的理解与运用教学难点：电化学理论的综合应用【基础知识自查】知识点一、原电池1．概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池_ 。
2．组成条件①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路3．电子流向外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4．电极反应以锌铜原电池为例：负极：氧化反应： Zn－2e-＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应： 2H＋＋2e-＝H2↑（较不活泼金属）总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑5．正、负极的判断（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向负极流入正极。
（3）从电流方向正极流入负极。
（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极【例题1】下列关于原电池的叙述正确的是（）A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转变为电能的装置C．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【答案】B【例题2】原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是（）A．有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3 e-==Al3+B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：2Al＋8OH－－6e－=2AlO2－＋4H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-==Cu2+D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-==Cu2+【答案】C【解析】A、铝比铜活泼，因此铝为负极，电极反应式为Al－3e－=Al3＋，故A说法正确；B、Mg虽然比Al活泼，但是Mg不与NaOH反应，因此Al为负极，即负极反应式为2Al＋8OH－－6e－=2AlO2－＋4H2O，故B 说法正确；C、铁比铜活泼，因此铁作负极，即负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，故C说法错误；D、铝与浓硝酸发生钝化反应，因此铜作负极，即负极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，故D说法正确。
最新人教版选修4第二节《化学电源》教案化学电源》教学设计课题：选修4第四单元《电化学》第二课题：化学电源教学目标：知识与能力：1.复习原电池的化学原理,掌握形成原电池的基本条件。
2.常识性介绍日常生活中常用的化学电源。
并能从电极反应的角度认识常见电源的化学原理。
过程与方法：1.通过拆分干电池和学会自制简易电池培养学生观察能力与分析思维能力,并通过了解电池的化学组成而增强环保意识。
2.通过化学化学电源的使用史实引导学生以问题为中心的学习方法。
学会发现问题、解决问题的方法。
加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。
情感态度价值观：1.通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是勇于创新的科学态度。
2.激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
3.体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
教学重点：常见化学电源的化学原理。
教学难点：常见化学电源的电极反应。
教学手段：实验探究法教学用具：多媒体；燃料电池制取实验仪器、实验药品；自制的简易电池；打开的锌锰干电池教学过程：教学程序一：复习原电池原理及条件组成原电池的条件：①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极②电极均插入电解质溶液中③两极相连形成闭合回路立即用多媒体展示相应的原电池图片,使学生的认识直观、清晰。
再很自然地引出利用原电池的原理我们已经制作使用的化学电池。
教学程序二：【新授知识】一、化学电源：1、人们依据原电池的反应原理,发明并制造了多种多样的化学电源。
展示常见化学电源的图片,使学生形成感性认识。
电池可分为化学电池,太阳能电池,原子能电池。
2、化学电源的能量转化率是燃料燃烧所不可比拟的。
3、电池的优劣怎么判断？4、化学电源常见分类有一次电池、二次电池和燃料电池之分。
二、常见化学电源的组成与反应原理：1、一次电池：锌锰干电池银锌纽扣电池老师展示打开的锌锰干电池,和学生一起认识其内部构造和化学组成。
第二节化学电源学习目标核心素养1.了解化学电源的分类。
2．熟悉几种常见化学电源的组成及工作原理，会熟练书写电极反应式。
3．了解化学电源的广泛应用、废旧电池对环境的危害及处理方法。
1.证据推理与模型认知：建立对原电池过程的系统分析思路的认识模型，提高对原电池本质的认识。
2．科学态度与社会责任：依据生活和工业生产上的过程，设计简单的原电池，有致力于新型电池开发的科学态度与社会责任。
一、化学电池1．定义将化学能变成电能的装置。
2．分类3．优点化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。
4．判断电池优劣的主要标准(1)比能量即单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
(2)比功率即单位质量或单位体积所能输出功率的大小。
(3)电池的可储存时间的长短。
二、一次电池1．锌锰干电池(1)碱性锌锰电池的构造(2)工作原理负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
(3)特点：比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高，适用于大电流和连续放电。
2．银锌电池(1)纽扣式银锌电池的构造(2)工作原理负极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
(3)特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。
3．锂电池(1)电极材料：负极：Li；正极：MnO2、CuO、FeS2等。
(2)特点：比能量高、电压高、工作温度宽、可储存时间长。
三、二次电池二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生，又称充电电池或蓄电池。
1．铅蓄电池的构造负极：Pb，正极：PbO2，电解质溶液：H2SO4溶液。
2．工作原理(1)放电时负极：Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－===PbSO4(s)；正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)；总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)。
第四章电化学基础第二节化学电源一、预习目标1了解常用电池的构造，2一次电池和二次电池的区别二、预习内容阅读书本，回答以下问题：1、什么是一次电池？2、什么是二次电池？3.判断一种电池的优劣的标准是什么？4、日常生活中电池有那些应用？如何书写复杂反应的电极反应式？三、通过预习提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标应用原电池原理，进一步学习常见一次电池、二次电池、燃料电池的工作原理。
能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式学习重难点：能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式二、学习过程一、一次电池1.碱性锌锰电池电极材料为Zn 和MnO2，电解质是KOH.总反应式：Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2如何书写复杂反应的电极反应式？负极：( )________________________________________________正极：( )_________________________________________________2．锌银电池银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。
电极材料为Zn 和Ag2O，电解质是KOH.总反应式：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag负极：( )________________________________________________正极：( )________________________________________________二、二次电池铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。
蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO44↓＋2H2O放电的电极反应为：负极：( )________________________________________________正极：( )_________________________________________________目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。
第四章《电化学基础》导学案第二节化学电源（共一课时）【学习目标】1.通过实例分析、讨论交流知道化学电源可以根据其性能、使用情况、原料特点等进行多种分类。
2.通过对生活中几种常见化学电源的学习和理解，熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理，能正确判断电池的正、负极，书写一个电极反应式和总反应式。
3.通过对有关化学电源的学习，联系生产生活实际，了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害及影响，设想其处理方法，培养环境保护意识。
【学习重点】二次电池和燃料电池的工作原理。
【学习难点】电极反应式的书写及判断【自主学习】旧知回顾：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？【温馨提示】一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充电，可反复使用多次。
2.比较下表几种电池的特点，完成相关内容。
新知预习：1.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。
【温馨提示】干电池是一次性电池，放电之后不能充电，即内部的氧化还原反应是不可逆的；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。
燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等，这时电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用。
2.二次电池的充放电规律是①充电时负极应与电源的负极相连以获得电子，可简记为负接负后作阴极，正接正后作阳极。
②工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电极周围的溶液，充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。
3.燃料电池常用的电解质有①酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④熔融碳酸盐，如K2CO3 ；⑤质子交换膜等。
【同步学习】情景导入：自第二次世界大战以来，为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要，先后研制成的多种电池。
2018-2019版高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第二节化学电源[学习目标定位] 1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。
3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。
一、化学电池及其分类1.化学电池的分类(1)化学电池按其使用性质常分为如下三类：①一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用。
②二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。
③燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。
(2)化学电池按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。
2.判断电池优劣的主要标准(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或(W·h)·L－1。
(2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。
(3)电池可储存时间的长短。
3.化学电池的回收利用使用后的废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。
废弃电池要进行回收利用。
例1下列说法中错误的是( )A.干电池是以胶糊状电解液来产生直流电的一次电池B.二次电池能连续不断地使用是因为含有的活性物质可以再生C.氢气、甲醇、烃、肼、氨等液体或气体都可作为燃料电池的燃料D.具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池答案 B解析二次电池放电后需要再充电，只能重复使用，而不能连续不断地使用。
考点初步认识化学电池题点化学电池及其类别例2随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( )A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极答案 B解析汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染。
考点初步认识化学电池题点废旧化学电池的回收利用二、常见的化学电池1.一次电池(1)碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，总反应式为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
①负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液；②负极反应式是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；③正极反应式是2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－。
(2)锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点，总反应式为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
①负极反应式是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；②正极反应式是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。
2.二次电池铅蓄电池是常见的二次电池，其放电反应和充电反应表示如下：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)(1)负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液。
(2)放电反应原理①负极反应式是Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－===PbSO4(s)；②正极反应式是PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)；③放电过程中，负极质量的变化是增大，电解质溶液pH的变化是增大。
(3)充电反应原理①阴极(发生还原反应)反应式是PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－4(aq)；②阳极(发生氧化反应)反应式是PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)；③充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极相连，负极与直流电源负极相连。
3.燃料电池氢氧燃料电池用铂作电极，不断充入的氢气和氧气，分别在两极发生氧化反应和还原反应。
(1)氢氧燃料电池的总反应式是2H2＋O2===2H2O。
(2)写出氢氧燃料电池(介质不同)的电极反应：介质负极反应式正极反应式酸性2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O碱性2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－常见化学电池的比较(1)一次电池：活泼金属作负极，参与电极反应，放电完成后，不能再使用。
(2)二次电池：两电极都参与电极反应，可充电、放电，循环使用。
(3)燃料电池：两电极都不参与电极反应，不断充入的物质分别在两极发生反应，可连续使用。
例3(2017·腾冲县期末)锂空气电池放电时的工作原理如图所示。
下列叙述正确的是( )A.放电时Li＋由B极向A极移动B.电池放电反应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOHC.B电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2OD.电解液a可以为氯化锂溶液答案 B解析在锂空气电池中，A(金属锂)为负极，其反应式是4Li＋4OH－－4e－===4LiOH；B为正极，其反应式是O2＋4e－＋2H2O===4OH－；总反应式是4Li＋O2＋2H2O===4LiOH。
原电池工作过程中，溶液中的Li＋(阳离子)移向B极(正极)；金属锂能与水反应，电解质中不能含有水。
考点一次电池和二次电池题点一次电池方法点拨根据原电池装置书写电极反应式(1)由装置图确定原电池的正极、负极及各极反应物。
(2)若电解质溶液中的阴离子与负极产生的阳离子不共存，该阴离子写入负极反应式。
(3)正极反应是溶液中的阳离子或氧化剂得到电子被还原。
例4(2017·毕节市模拟)镍—镉电池是一种可充电的“干电池”，使用寿命长达10～15年。
镍—镉电池的总反应为Cd＋2NiOOH＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。
下列说法不正确的是( )A.放电时，负极发生了氧化反应，反应为Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2B.充电时，阳极反应为Ni(OH)2(s)－e－＋OH－(aq)===NiOOH(s)＋H2O(l)C.电池工作时，负极区pH增大，正极区pH减小D.该电池充电时将电能转化为化学能答案 C解析由电池总反应可知：放电时负极反应式为Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2，负极区OH－浓度减小，pH减小；放电时正极反应式为NiOOH(s)＋H2O＋e－===Ni(OH)2(s)＋OH－，正极区OH－浓度增大，pH增大；充电时阳极反应式与放电时的正极反应式相反，即Ni(OH)2(s)－e－＋OH－(aq)===NiOOH(s)＋H2O(l)；二次电池放电时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能。
考点一次电池和二次电池题点二次电池方法点拨由二次电池的总反应式书写电极反应式(1)放电时为原电池，由总反应式中元素化合价的变化，确定负极、正极的反应物、主要产物和转移电子数目，再结合电解质溶液性质和守恒关系写出电极反应式。
(2)充电时的电极反应是放电电极反应的逆过程，即充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。
例5写出下列燃料电池的电极反应式和总反应式。
(1)酸性条件下的甲烷燃料电池总反应式：_______________________________________________________________；正极反应式：_____________________________________________________________；负极反应式：_____________________________________________________________。
(2)碱性条件下的甲烷燃料电池总反应式：_______________________________________________________________；正极反应式：_____________________________________________________________；负极反应式：_____________________________________________________________。
(3)碱性条件下的甲醇(CH3OH)燃料电池总反应式：_______________________________________________________________；正极反应式：_____________________________________________________________；负极反应式：_____________________________________________________________。
答案(1)CH4＋2O2===CO2＋2H2O2O2＋8H＋＋8e－===4H2OCH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋(2)CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O2O2＋4H2O＋8e－===8OH－CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O(3)2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO2－3＋6H2O3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；2CH3OH＋16OH－－12e－===2CO2－3＋12H2O考点燃料电池题点有机物燃料电池方法点拨(1)燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，书写总反应方程式时，要注意产物与电解质溶液是否发生反应，若能反应，电解质溶液要写在总反应方程式中。
(2)燃料电池正极反应的本质是氧气得电子发生还原反应，即O2＋4e－===2O2－，产生的O2－存在形式与电解质溶液的酸碱性和电解质的状态有着密切的关系。
(3)书写燃料电池的电极反应式，一定要注意电解质的酸碱性。
碱性溶液电极反应式不能出现H＋；酸性溶液电极反应式不能出现OH－。
1.下列说法错误的是( )A.氧化还原反应所释放的化学能，是化学电池的能量来源B.化学电池中的负极材料不一定参加电极反应C.二次电池的充电和放电过程是可逆反应D.丢弃废旧电池不但会污染环境，而且是资源的极大浪费答案 C解析二次电池的充电和放电，是在不同条件下发生的过程，它们不是可逆反应。
考点初步认识化学电池题点化学电池及其类别2.下列电池工作时，氧气在正极放电的是( )答案 B解析燃料电池中在正极放电的物质都是氧气。
考点化学电池的综合题点化学电池及其类别3.某电池以K2FeO4和锌为电极材料，氢氧化钾溶液为电解质溶液。
下列说法不正确的是( )A.锌为电池的负极B.正极反应式为2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度增大D.电池工作时OH－向负极迁移答案 B解析以K2FeO4和锌为电极材料，氢氧化钾溶液为电解质溶液的电池中，锌为负极，发生反应：3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2；K2FeO4为正极，发生反应：2FeO2－4＋8H2O＋6e－===2Fe(OH)3＋10OH－；放电过程中有OH－生成，则电解质溶液的浓度增大，OH－向负极迁移。
