化学能与电能第二课时导学案2013.3

§2-2化学能与电能（第二课时）导学案编制人：王金苹审批人：使用日期：2013.3一、学习目标：知识目标：1．认识常见的化学电源，了解燃料电池的工作原理2．会书写常见电池的电极反应式能力目标：通过对氢氧燃料电池在不同电解质溶液中的电极反应是的书写，培养理解，运用能力情感、态度、价值观目标：从一次电池、二次电池到燃料电池，感受化学在生产生活中的重要性重点：电极反应式的书写难点：燃料电池电极反应式的书写二.预习内容：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.氢-氧燃料电池电极材料，负极通入正极通入三、提出疑惑同学们通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填再下列空格中四、课内探究学案探究一：1．锌锰干电池的电极反应式的书写负极：正极：总反应：探究二、铅蓄电池的工作原理及电极反应式放电时：负极：正极：总反应：探究三、氢氧燃料电池的工作原理电极反应式电解质为H2SO4溶液时：负极：正极：总反应：电解质为KOH性溶液时：负极：正极：总反应：讨论：甲烷燃料电池在碱性电解质溶液中的电极反应式总反应:正极：负极：五、当堂检测１、下列电池中不属于二次电池的是()A.碱性锌锰电池B.铅蓄电池C.镍镉电池D.锂离子电池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.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极３、已知空气-锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O石墨：O2+2H2O+4e-=4OH-根据此判断，锌片是()。A.负极，并被氧化B.负极，并被还原C.正极，并被氧化D.正极，并被还原4、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn5、日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)，电极反应可简化为：Zn－2ｅ＝Zn2+；2NH4+＋2e＝2NH3＋H2(NH3再用于结合Zn2+。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是()A.干电池中Zn为正极，碳为负极B.干电池工作时，电子由Zn极经外电路流向碳极C.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器6、右图为氢氧燃料电池的原理示意图，按照此图的提示，下列叙述中不正确．．．的是()A．a电极是负极B．b电极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．在电池内部，H＋向b电极附近运动D．氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的绿色电源六、反思总结：七、课后练习与提高：1．锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是()A．Li是正极，MnO2是负极B．放电时负极反应为Li－e－===Li＋C．放电时正极反应为MnO2－＋e－===MnO2D．放电时，产生高锰酸根离子2．由Cu、Zn和稀H2SO4组成的原电池在工作时，电解质溶液的pH()A．逐渐变小B．逐渐变大C．不变D．先变小后变大3．将铜棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液中，当导线中有0.2mol电子通过时，负极质量的变化是()A．增加6.5gB．减少6.5gC．减少6.4gD．增加6.4g4．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应式可以表示为Cd＋2NiO(OH)＋2H2O放电充电2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，下列说法中正确的是________。①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应③充电时是化学能转变为电能充电放电④放电时是化学能转变为电能A．①③B．②④C．①④D．②③(2)废弃的镍镉电池已成为严重的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重，这是因为。5．一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是氧化反应式，另一个是还原反应式。如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋的拆写结果是：氧化反应为Cu―2e－===Cu2＋，还原反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。请回答下列问题：(1)据此将反应：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO3－＋NO拆写成两个“半反应式”时，氧化反应式为2NO2－2e－＋2H2O===2NO3－＋4H＋，则还原反应式为_。(2)已知某一反应的两个“半反应式”分别为CH4＋10OH－―8e－===CO32－＋7H2O和4H2O＋2O2＋8e－===8OH－。请写出该反应的总反应式：________________________________________。(3)右图为氢氧燃料电池的构造示意图，已知X极的电极反应式为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，则X极为电池的______(填“正”或“负”)极，Y极的电极反应式为。6．锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)，其基本反应为：X极：Zn－2e－===Zn2＋Y极：2MnO2＋2NH4＋＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O(1)X是电池的________(填“正”或“负”，下同)极，Y是电池的________极。(2)该电池总反应的离子方程式为_____________________________________________。(3)若反应消耗16.25gZn，则电池中转移电子的物质的量为__________。答案防止电池中的汞、镉、铅等重金属离子对土壤和水源的污染答案燃料发生氧化反应，在负极发生；氧气发生还原反应，在正极发生。解析氢氧燃料电池的总化学方程式为2H2＋O2===2H2O，当电解质溶液为KOH溶液时，a电极上发生的电极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，a电极是负极；b电极上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，b电极是正极；在原电池内部，阳离子向正极迁移；氢氧燃料电池的能量效率较高，且产物是H2O，无污染，因此，它是一种具有广泛应用前景的绿色能源。答案B3答案(1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液4答案(1)NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2O(2)CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O(3)负；O2＋2H2O＋4e－===4OH－答案(1)负；正(2)Zn＋2MnO2＋2NH4＋===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O(3)0.5mol更上一层