第1章 第2节 化学能转化为电能—电池（课件）-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

第2课时　化学电源 化学 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 了解常见的化学电源。 1.证据推理与模型认知:建立实用电源工作原理分析的思维模型。 2.科学态度与社会责任:通过对新型电池内容的学习,增强创新意识。通过对废旧电池危害及回收利用的认识,培养学生科学态度与社会责任素养。 化学 任务分项突破 学科素养测评 课堂小结提升 化学 任务分项突破 NO.1　自主学习·夯实基础 1.常见化学电源分类 (1)一次电池:常见一次电池有 、纽扣式锌银电池等。 (2)二次电池:常见二次电池有 等。 (3)燃料电池:常见燃料电池有 . 等。 学习任务1　常见化学电源 锌锰干电池 铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池 氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料 电池 化学 2.三类化学电源工作特点 (1)一次电池:内部还原剂、氧化剂反应完毕后不能再用,只能废弃,会造成环境污染。 (2)二次电池:此类电池放电完毕(电池内的氧化剂、还原剂反应完毕)后,可以再充电。充电过程就是电池内氧化剂、还原剂再生并“复位”过程。充电是 能转化为 能的过程,充电原则是 (充电电源正极连接二次电池正极、电源负极连接二次电池负极)。二次电池寿命较长,污染总体较小。 (3)燃料电池:此类电池的氧化剂、还原剂不在电池内,而是在电池工作过程中不断输入电池内部。燃料电池寿命长,效率很高(转化率可高达90%以上),污染较小。 化学 正连正负连负 电 化学 3.常见三类化学电源工作原理分析 (1)常见一次电池 碱性锌锰干电池 结构 负极: . 正极: . 电解质:KOH 负极反应 . 正极反应 . 电池反应 . Zn MnO2 化学 (2)常见二次电池 氧化 还原 氧化 还原 化学 (3)常见燃料电池 化学 微点拨:三类化学电源的电极特点: ①一次电池:负极一般是活性较高的金属,通常会被消耗掉。正极通常是“夹心雪糕模式”(里边是电极芯——一般是导电性金属、合金或石墨材料,外边包覆氧化剂),极芯一般不会消耗,但外面包覆的氧化剂会消耗掉。 ②二次电池:负极、正极一般均为“夹心雪糕模式”。极芯均起导电与支撑作用,不会消耗,但外面包覆的还原剂、氧化剂放电时会消耗,充电时会再生。 ③燃料电池:正负极一般为多孔石墨、多孔金属陶瓷等材质。多孔结构有利于燃料及助燃剂(多为氧气)分子放电。 化学 NO.2　互动探究·提升能力 探究1　一次电池电极反应式的书写技巧 化学 问题1:先把总电池反应方程式配平,然后画出双线桥。 问题2:根据“得电子线桥”写出正极电极反应式。 问题3:用总电池反应减去正极电极反应或根据“失电子线桥”直接写出负极电极反应式。 化学 探究2　二次电池电极“充电”反应式的书写技巧 问题4:先画出“放电”的双线桥。 化学 问题5:根据双线桥写出放电的正负极反应式。 问题6:结合放电的正负极反应式写出充电的阴阳极反应式。 化学 探究3　燃料电池电极反应式的书写技巧 一种高温熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。 问题7:根据电池结构图,结合电解质特点写出电池正极电极反应式。 问题8:该电池燃料有两种,分别是CO和H2,写出两者与氧气发生燃烧反应的化学方程式。 化学 问题9:用总方程式减去正极反应式(注意把O2消去,因为氧气不可能在负极参与反应)得负极电极反应式。 化学 1.一次电池电极反应式书写技巧:根据总的电池反应,先画双线桥,然后写出负极(负极一般比较简单)电极反应式,再用总的电池反应式(改为离子方程式)“减去”负极反应式即得正极反应式。 2.二次电池电极反应式书写技巧:①先分析“放电”,后分析“充电”(放电仍然可以运用双线桥法);②放电时一般先写负极,再用总反应式减去负极反应式得正极反应式;③“放电”的负极“颠倒”过来是充电的“阴极”,正极“颠倒”就是充电的“阳极”。 3.燃料电池正负极判断技巧:①燃料电池一般两个电极材料相同,所以无法根据电极材料判断正负极;②燃料电池一般通入燃料的一极是负极,通入氧气(或其他氧化剂)的一极为正极。 4.燃料电池电极反应式书写技巧:①一般燃料电池先写正极电极反应式,因为燃料电池负极燃料种类繁多,但正极一般都是O2,所以一般比较固定;②根据燃料电池电解质特点,写出相应的正极反应式,然后用总的电池反应式(燃烧方程式)减去正