4.1 原电池（第2课时）（导学案）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修1）

第四章《化学反应与电能》导学案 第一节 原电池的工作原理 第二课时 化学电源 【学习目标】 1. 知道化学电源的分类方法。 2. 熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。 3. 了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，培养良好的环保意识。 【学习重难点】 重点： （1）化学电池的工作原理； （2）燃料电池电极反应式的书写 难点：掌握几种典型化学电池的电极反应 【课前预习】 旧知回顾 一、原电池的知识总结 1．定义：将 化学能 转化为电能的装置叫做 原电池_ 。 2．组成条件 （1）两个活泼性不同的电极 【注意】①其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，如：金属与金属、金属与非金属、非金属与非金 ②燃料电池中两极可同选石墨或铂 （2）电解质溶液 （3）电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 （4）自发的氧化还原反应 3．原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向 外电路中电子的流向：负极——导线——正极 外电路中电流的流向：正极——导线——负极 内电路中离子的迁移：阴离子移向负极，阳离子移向正极溶液。 【课中探究】 情境导入： 化学电源作为一种能量转换装置，在日常生活中具有广泛的应用。它可以为我们提供电力，如手机、笔记本电脑等电子设备都需要电池来供电。随着科技的发展，电池的性能和安全性也在不断提高。我们也可以进一步思考化学电源在电动汽车中的应用，它作为电动汽车的动力来源，能够将化学能转化为电能，为车辆提供动力。 随着电动汽车的普及和发展，它对环境的贡献不容忽视。电动汽车相较于传统燃油汽车，可以减少燃油排放和环境污染，符合环保意识和社会发展趋势。化学电源在电动汽车中的应用和推广具有重要意义，它可以促进环保意识的普及和可持续发展。 一、化学电源的分类及概念 活动一、生活中的化学电源 任务1：引导学生认识化学电源，且了解化学电源的分类。 【讨论1】 讨论生活中的化学电源有哪些？按照特点化学电源怎么分类？ 【答题要点】 1.生活中有干电池，汽车的铅酸蓄电池，手机、电动汽车的锂电池等。 2.化学电源的分类：化学电源可以分为一次电池、二次电池和燃料电池等 ①一次电池：也叫做干电池，放电后不可再充电 ②二次电池：又称可充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生 ③燃料电池：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源 【讨论2】 了解生活中的电池的工作特点，那么怎么判断电池的优劣指标呢？ 【答题要点】 1.比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或(W·h)·L－1。 2.比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 3.电池的可储存时间的长短。 【讨论3】电池使用需要注意哪些？可以直接掩埋处理吗？ 使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。 【对应训练1】下列电池不属于化学电池的是( ) A．碱性干电池 B．铅蓄电池 C．燃料电池 D．太阳能电池 【答案】D 【解析】常见的电源：碱性干电池、蓄电池、燃料电池，可以将化学能转化为电能，而太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，不是化学电池，故选D。 【对应训练2】下列有关电池的说法错误的是( ) A．手机中用的锂离子电池属于二次电池 B．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 C．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 【答案】C 【解析】A项，手机中用的锂离子电池是一类放电后可以再充电而反复使用的电池，属于二次电池，A正确；B项，甲醇燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，B正确；C项，铜锌原电池工作时，锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜，C错误；D项，铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D正确；故选C。 二、一次电池（锌锰电池） 活动一：引导学生分小组讨论锌锰干电池的使用场景及不足？ 任务1：结合生活中的化学电源使用情况，分析锌锰干电池的电池类别。 【答题要点】 1.一次电池：也叫做干电池，放电后不可再充电。常见的一次电池有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、纽扣式银锌电池等。 2. 锌锰干电池的结构： 常见的锌锰干电池的构造如图所示。其中，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。这种电池放电之后不能充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行），属于一次电池。 3.生活中使用锌锰干电池时的弊端：酸性锌锰干电池即使不用，放置过久，锌筒也会因酸性的NH4Cl溶液腐蚀，造成漏液而失效，还会导致电器设备的腐蚀。 任务2：在已掌握的原电池原