高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))選修4 化學(xué)反應(yīng)原理第二節(jié) 化學(xué)電源教案

這是一份高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))選修4 化學(xué)反應(yīng)原理第二節(jié) 化學(xué)電源教案，共4頁。教案主要包含了化學(xué)電池等內(nèi)容，歡迎下載使用。

課題：第四章 第二節(jié)化學(xué)電源

授課班級.
課 時
第二課時
教
學(xué)
目
的
知識
與
技能
了解化學(xué)電源的優(yōu)點及其在個方面的應(yīng)用，認識一次電池，二次電池和燃料電池，了解廢舊電池對環(huán)境的危害，樹立環(huán)保意識。
過程
與
方法
引導(dǎo)學(xué)生動手實驗、分析實驗、自主學(xué)習(xí)、獨立思考，根據(jù)實驗現(xiàn)象，學(xué)會分析、解決問題
情感
態(tài)度
價值觀
在活動中增強團結(jié)、協(xié)作的合作意識，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，以及對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點
重 點
通過對化學(xué)電源的研究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。
難 點
從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
課型
講授： 習(xí)題： 復(fù)習(xí)： 討論： 其他：
集體備課教案
個人備課教案
【引入】
電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛，使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱電力。例如，日常生活中使用的手提電腦、手機、相機、攝像機……這一切都依賴于電池的應(yīng)用。
【化學(xué)電池】：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置?；瘜W(xué)電池的主要部分是電解質(zhì)溶液，和浸在溶液中的正極和負極，使用時將兩極用導(dǎo)線接通，就有電流產(chǎn)生，因而獲得電能?；瘜W(xué)電池放電到一定程度，電能減弱，有的經(jīng)充電復(fù)原又可使用，這樣的電池叫蓄電池，如鉛蓄電池、銀鋅電池等；有的不能充電復(fù)原，稱為原電池，如干電池、燃料電池等。
下面介紹化學(xué)電池的種類：
1．干電池：普通鋅錳干電池的簡稱，在一般手電筒中使用鋅錳干電池，是用鋅皮制成的鋅筒作負極兼做容器，中央插一根碳棒作正極，碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液；電池頂端用蠟和火漆封口。在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì)，還填有MnO2作去極化劑?吸收正極放出的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象，即作去極劑?，淀粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩個電極的遷移速率。
電極反應(yīng)為：負極 Zn－2 e?＝Zn2+
正極 2NH4+＋2 e?＝2NH3＋H2
H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O
正極產(chǎn)生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝Zn?NH3?4]2+
干電池的總反應(yīng)式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn?NH3?2Cl2＋Mn2O3＋H2O
或 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝Zn?NH3?2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O
正極生成的氨被電解質(zhì)溶液吸收，生成的氫氣被二氧化錳氧化成水。干電池的電壓1?5 V—1?6 V。在使用中鋅皮腐蝕，電壓逐漸下降，不能重新充電復(fù)原，因而不宜長時間連續(xù)使用。這種電池的電量小，在放電過程中容易發(fā)生氣漲或漏液。而今體積小，性能好的堿性鋅—錳干電池是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性能更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增加，使放電電流大加幅度提高。堿性干電池的容量和放電時間比普通干電池增加幾倍。
2．鉛蓄電池：鉛蓄電池可放電亦可充電，具有雙重功能。它是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼，用含銻5%～8%的鉛銻合金鑄成格板，在正極格板上附著一層PbO2，負極格板上附著海綿狀金屬鉛，兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液?密度為1?25—1?28 g / cm3?中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。放電的電極反應(yīng)為：
負極：Pb＋SO42-－2e? ＝PbSO4↓
正極：PbO2＋4H+＋＋2e? ＝PbSO4↓＋2H2O
鉛蓄電池的電壓正常情況下保持2?0 V，當(dāng)電壓下降到1?85 V時，即當(dāng)放電進行到硫酸濃度降低，溶液密度達1?18 g / cm3時即停止放電，而需要將蓄電池進行充電，其電極反應(yīng)為：
陽極：PbSO4＋2H2O－2e? ＝PbO2＋4H+＋SO42-
陰極：PbSO4＋2e? ＝Pb＋SO42-
放電
充電
當(dāng)密度增加至1?28 g / cm3時，應(yīng)停止充電。這種電池性能良好，價格低廉，缺點是比較笨重。
蓄電池放電和充電的總反應(yīng)式：PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4↓＋2H2O
目前汽車上使用的電池，有很多是鉛蓄電池。由于它的電壓穩(wěn)定，使用方便、安全、可靠，又可以循環(huán)使用，因此廣泛應(yīng)用于國防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中。