6.3 第2课时 化学电源 学案 2023-2024学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

6.3第2课时　化学电源 【学习目标】 1.学会利用原电池原理设计一些简单的电池。 2.了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点与应用。 3.能利用原电池工作原理分析常见简单的化学电源。能正确书写简单化学电源的电极反应式。 4.了解化学电源与人类生产、生活的密切关系,了解研制新型电池的重要性。 【合作探究】 【学习情境】 随着经济的发展、人们生活水平的提高以及科技的进步,电池已经深入我们工作、学习和生活中的每一个角落,如计算器、闹钟、电蚊拍、手电筒、MP3、手机等,都需要电池才能工作。其用量越来越大,生产量也就越来越大。怎样设计电池呢?电池是如何产生电能的呢?电池的工作原理和电解的工作原理有什么异同呢? 任务1　电池的设计 【新知生成】 一、探究简易电池的制作 利用铜片、锌片(可从废旧干电池中拆取)或铝片、白醋(或橙子)等日常生活中的材料制作简易电池。说出你设计的电池的正负极材料和作电解质溶液的物质。 二、绘制原电池装置图 利用氧化还原反应Fe+Cu2+Fe2++Cu设计原电池,画出原电池装置图,并标出电极材料及电解质溶液。 【答案】一、 序号 负极 正极 作电解质溶液的物质 1 锌片 铜片 白醋 2 锌片 铜片 橙子 3 铝片 铜片 白醋 4 铝片 铜片 橙子 5 铝片 锌片 白醋 6 铝片 锌片 橙子 　　二、 【核心突破】 典例1　依据氧化还原反应2Ag++CuCu2++2Ag设计的原电池如图所示。下列有关说法错误的是(　　)。 A.电极X的材料是Cu B.电解质溶液Y是CuSO4溶液 C.电子从X电极经导线流向Ag电极 D.Ag电极为电池的正极,电极反应为Ag++e-Ag 【答案】B 【解析】根据总反应式可知铜失去电子,溶液中的银离子得到电子,铜是负极,银是正极,则电极X的材料是Cu,A项正确;溶液中的银离子得到电子,电解质溶液Y是硝酸银溶液,B项错误;负极失去电子,则电子从X电极经导线流向Ag电极,C项正确;根据以上分析可知Ag电极为电池的正极,电极反应为Ag++e-Ag,D项正确。 【归纳总结】 设计原电池的方法 (1)定:确定一个能够自发进行的氧化还原反应。 (2)拆:将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应,分别作为负极和正极的电极反应,还原剂-ne-氧化产物(负极电极反应);氧化剂+ne-还原产物(正极电极反应)。 (3)找:①电极材料:电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料。②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。 (4)画:连接电路形成闭合回路,画出原电池示意图。 训练1　某原电池的总反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,与此电池反应不符合的原电池是(　　)。 ①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 ②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 ③铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 ④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④ 【答案】C 【解析】根据电池反应Fe+2Fe3+3Fe2+可知,Fe为该原电池的负极,比Fe不活泼的金属或非金属导体为正极,含Fe3+的溶液为电解质溶液,故③④不符合题意。 任务2　化学电源与电解应用 【新知生成】 一、化学电源 1.概念:依据 　　　　反应的原理,通过　　　　　　反应实现　　　　能向　　　　能转化的能够较长时间稳定持续供电的装置。 2.分类:化学电源有 　　　　电池(不能充电,不能反复使用)、 　　　　电池(可充电,可多次重复使用)和 　　　电池。 3.常见化学电源 电池名称 电池组成 锌锰干电池 锌筒为　　　　极,石墨棒为 　　　　极,MnO2和NH4Cl作　　　　 银锌纽扣 电池 负极是　　　　,正极是 　　　　,电解质溶液是氢氧化钾溶液 铅蓄电池 负极是　　　　,正极是 　　　　,电解质溶液是 　　　　溶液 镍氢电池 负极是贮氢合金,正极是泡沫氧化镍,电解质溶液是 　　　　溶液 氢氧燃料 电池 负极通　　　　,正极通 　　　　　,KOH溶液为电解质溶液 甲醇—空气 燃料电池 负极通　　　　,正极通 　　　　,KOH溶液为电解质溶液 二、电解池及其应用 1.电解池:将 　　　　能转化为 　　　　能的装置。 2.经典应用:①电解水制得　　　　和氧气;②电解饱和食盐水制备　　　　、　　　　和氢气;③电解熔融　　　　、　　　　　　、　　　　　　制备钠、镁、铝。 【答案】一、1.原电池　氧化还原　化学　电　2.一次　二次　燃料　3.负　正　电解质　锌　氧化银　Pb　PbO2　硫酸　KOH　氢气　氧气　甲醇　空气 二、1.电　化学　2.①