高中化学4.2化学电源目标导引素材

书写电极反应式应注意以下几点：
1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总 反应，总反应减去一存在O2-：在酸性溶液中它与H＋结合 成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。
1、氢氧燃料电池两类型：
(1)酸性电解质时：
负极反应式：2H2－4e－===4H＋； 正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质时： 负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 返回
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练习、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使 用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃 料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。 请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃 料电池中a极的电极反应式：
--8e-=CO 2-+7H O CH +10 OH 4 3 2 ________________________
2、碱性锌锰电池：(-) Zn│KOH│MnO2 (+)
碱性电池
碱性锌锰电池构造示意图
3、锌银电池—纽扣电池
(-) Zn│KOH│Ag2O(+)
负极(Zn)：Zn +2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极(Ag2O)：Ag2O + H2O+ 2e- = 2Ag+2OH-
电池总反应：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
铅蓄电池的充放电过程：
充电 放电
2PbSO4(s)+2H2O(l)
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
三、燃料电池
1、氢氧燃料电池 ① (-) Pt│H2│H+│O2│Pt (+) 负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应：2H2+O2=2H2O ②(-) Pt│H2│OH-│O2│Pt (+) 负极(Pt)：2H2- 4e- + 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O

（人教版选修4）第四章《电化学基础》教学设计第二节化学电源（共一课时）通过各类化学电源的实验探究和特点分析，体验并享受科学探究的快乐，提升学生的自主探索创新能力，树立节约资源和环境保护意识。

【引入】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。

其包括锌银电池、锂电池、太阳电池等。

其优点包括自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便等，这些电池就是我们本节课要重点学习的新型化学电源。

【板书】活动一、化学电池【讨论1】(1)依据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑如何设计原电池？【交流】可选用铁片作负极，铜片(或石墨)作正极，用导线连接后，置于电解质溶液稀硫酸中。

【讨论2】(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，也能构成原电池，其电极反应式实什么？【交流】负极为Cu－2e－===Cu2＋；正极为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。

【讨论3】(3)若(2)题中电极材料选铜和铁，则电极反应式及总反应式该如何书写？【交流1】负极为Fe－2e－===Fe2＋，正极为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋【交流2】其电池总反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

【探】以上三种电池能否提供持续稳定的电流？为什么？【交流】以上三种电池均未使用盐桥，原电池里的负极材料直接与电解质溶液接触，不论电池是否工作都会持续反应，当负极材料消耗完，电池就会失效，因此，这些原电池都不能提供持续稳定的电流。

为了能提持续供稳定的电流，人们就根据原电池的原理，设计了多种多样的新型化学电池。

C．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Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液的电池中，Zn为负极，发生反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，K2FeO4为正极，发生反应：FeO2－4＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－，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，故A、C、D正确，B错误。

碱性锌锰干电池：活性物质为KOH和淀粉糊作电解质 ，
还填有MnO2 和炭黑。电极反应式：
负 极：Zn - 2e－ + 2OH- ＝ Zn(OH)2 正 极：2MnO2 + 2e－+ 2H2O ＝ 2MnOOH + 2OH总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O＝ 2MnOOH + Zn(OH)2
储存时间：电池的可储存时间的长短 除特殊情况外，质量轻、体积小而输出
电能多、功率大、储存时间长的电池，更适 合使用者的需要。
一次电池
普通锌锰干电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解 质，还填有MnO2 和炭黑。电极反应式： 负 极：Zn - 2e－＝ Zn2+ 正 极：2NH4+ + 2e－+2MnO2＝ Mn2O3+ 2NH3↑＋ H2O 总反应：Zn + 2NH4+ +2MnO2＝ Zn2+ +Mn2O3+ 2NH3↑＋ H2O
燃料电池
燃料电池
氢氧燃料电池：一种高效低污染的新 型电池。 负 极：2H2 - 4e-＝4H+ 正 极：O2 + 4H+ + 4e-＝2H2O 总反应：2H2 + O2＝2H2O
练习
例1、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代 会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是
21H2 NiO(OH)
发明电池的故事
一天，他拿出一块锡片和一枚银币，把这两种 金属放在自己的舌头上，然后叫助手将金属导线把
它们连接为接着起了，来他纪，将念刹银时币他，和的他锡感贡片到交献满换嘴，了的人位酸置们味，儿把当。电助手将 压金属的导计线接量通单的位一瞬叫间做，伏伏特特感到，满简嘴称的咸伏味，。 符电产能大生号 压有电这是V作流些。用1。实.。比伏验5伏特证如想明特我，，，们只两我要种手能金们电把属家这在筒种一里里电定的的流的电引条电出件灯池来下的的就，能就 电压伏是特2经2过0伏反 复特实。验 ， 终 于 发 明 了 被 后 人 称 做

优点：比能量和可储存时间有提高，适用于大电流 和连续放电，不会涨气或漏液。 缺点：不能充电；价格较贵。
一、一次电池
2. 银锌电池
Zn-Ag2O-KOH
负极：Zn−2e- +2OH- ══ Zn(OH)2 正极：Ag2O+H2O+2e- ══ 2Ag+2OH总反应：Zn+Ag2O+H2O ══ 2Ag+Zn(OH)2
将太阳能转换成电能的装置
阅读教材P74，解决问题：
1. 化学电池主要分为哪些种类？ 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？
填空《学法》P55 基础知识学习
一、一次电池
1. 碱性锌锰电池
Zn-MnO2-KOH
负极：Zn−2e- +2OH- ══ Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e- ══ 2MnOOH+2OH总反应：Zn+2MnO2+2H2O ══ 2MnOOH+Zn(OH)2
课堂总结
达标练习
1. 教材 P78 习题1-3 2. 学法 P57 体验2
课后作业
学法 P107-P108
拜拜 ！
不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月2日星期六2022/4/22022/4/22022/4/2 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/22022/4/22022/4/24/2/2022 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/22022/4/2April 2, 2022 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。