人教版高中化学必修2第二章第二节_化学能与电能导学案

人教版高中化学必修2学案第二章化学反应与能量编制：审核：姓名班级小组小组评价教师评价1高一化学导学案第二章第二节化学能与电能（2）【使用说明与学法指导】1．请用10分钟时间将上一课时的学案整理落实好，回顾重要知识点，或订正做错的习题；2．认真阅读课本，划出重要知识，自主规范完成课前预习学案内容并记熟基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，用红色笔做好疑难标记；【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．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。课前预习案（限时25分钟）【问题导学】复习原电池原理1、原电池是一种将的装置2、构成原电池的四个条件：（1）（2）（3）（4）3、原电池中负极发生__________反应，正极发生___________反应(填氧化或还原)，电子从极流向极，电流从极流向极预习新知1．我们已经学习了原电池的工作原理，在原电池中，一般来说活动性较强的金属作为极，活动性较弱的金属为极。因此可以利用这一原理来比较金属元素的金属性强弱。即：作为负极材料的金属的活动性作为正极材料的金属。2．利用原电池的反应原理，还可以设计原电池：如：已知氧化还原反应方程式：Cu+AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,请你尝试设计一个原电池，画出简易装置图，并写出两个电极反应式。3．化学电源：人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池（1）最早使用的化学电池是锌锰干电池，它是是一种电池。锌外壳作为电池极，中间的碳棒作极。使用过程中，负极发生反应是：。（2）充电电池又称电池，最早使用的充电电池是铅蓄电池，以H2SO4作电解液，正极材料PbO2，负极材料是Pb。放电时反应如下:人教版高中化学必修2学案第二章化学反应与能量编制：审核：姓名班级小组小组评价教师评价2负极:Pb+SO2-4-2e-==PbSO4正极:PbO2+4H++SO2-4+2e-==PbSO4+2H2O总反应:Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O充电反应为电解过程,是放电反应的逆过程阴极:PbSO4+2e-==Pb+SO2-4阳极:PbSO4+2H2O-2e-==PbO2+4H++SO2-4总反应:2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4（3）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。燃料电池的能量转化率理论上可达到85%--90%。燃料电池中，电极的导电材料一般为多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液.其反应原理如下：负极:2H2+4OH--4e-==4H2O正极:O2+2H2O+4e-==4OH-总反应:2H2+O2==2H2O【预习检测】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．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w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB.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D.干电池对环境没有污染，所以不用回收。课内探究案【课题一】原电池工作原理的应用原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。如：利用原电池原理可以设计多种电池，可以比较金属活动性等。原电池中，两个电极上分别发生氧化反应与还原反应，从理论上分析，任何放热的氧化还原反应都可以设计成原电池。〖合作探究1〗现有铜棒、碳棒、银棒、硝酸银溶液。请根据原电池原理，设计一原电池，画出装置图，标出电子流动方向、电流方向，写出电池的电极反应式和总反应式。人教版高中化学必修2学案第二章化学反应与能量编制：审核：姓名班级小组小组评价教师评价3〖合作探究2〗在锌与稀硫酸的反应中，滴几滴硫酸铜溶液为什么会使反应速率加快？【课题二】发展中的化学电源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：电解质是电极反应式为：负极（锌筒）：正极（碳棒）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O(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．充电电池充电电池又称，它在放电时所进行的反应，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，构造如下负极材料是：正极材料是：电解质是放电过程中电极反应式为：负极：正极：总反应式为：（2）镍镉电池负极材料是：正极材料是：电解质是（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点：用途：电脑、手表、心脏起搏器等。3．燃料电池燃料电池中，电极的导电材料一般为多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液.负极电极反应式：正极电极反应式：总反应式：特点：高效,环境污染少,外加设备供给氧化剂〖合作探究3〗燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别是什么？【当堂检测】1.某原电池发生的总反应为：Zn+Cu2＋===Cu+Zn2＋，该原电池的正确组合为（双选）（）人教版高中化学必修2学案第二章化学反应与能量编制：审核：姓名班级小组小组评价教师评价4ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl22.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3．把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池：若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种金属的活动性顺序由大到小为()A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a4.（2011安徽高考）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：A.正极反应式：Ag+Cl－－e－=AgClB.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C.Na＋不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物