《化学能与电能》ppt30
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高一化学教学案 课题:化学能与电能②
[知识与技能]:1、巩固原电池概念、原理、组成及应用。
2、了解生活中常用的化学电源和新型化学电池。
[过程与方法]:引导学生自主学习,了解有关化学电源和新型化学电池的相关知识
[情感态度与价值观]: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
[教学重难点]:通过对常用的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。
[复习提问]:1、在铜锌原电池中,以硫酸铜为电解质溶液(如右图),锌为
极,电极上发生的是 反应(“氧化”或“还原”)观察到
的现象为 ;铜为 极,电极上发生的是
反应(“氧化”或“还原”),铜片上观察到的现象是 。原
电池反应的离子方程式为
2、下列装置哪些可以形成原电池?若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。
[引 言]: 人们应用原电池原理,制作了多种电池,如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等,以满足不同需要。这节课我们就来学习几种常见的化学电源。
[板 书]: 二、发展中的化学电源
[讲解分析]: 上节课学习的原电池结构比较简单,携带也不方便,当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池。下面我们来学习第一种:
[指导阅读]: 请学生们阅读P42页,根据负极发生氧化反应,正极发生还原反应,来推断在各种电池中的正负极,试写出在各电极上可能发生的电极反应。
[板 书]:1、干电池
①、普通锌锰电池
负极(锌筒):Zn —2e—= Zn2+;
正极(石墨):2NH4++2e-=2NH3+H2
电池的总反应式为:Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
[讲解分析]: 干电池是用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充氯化铵和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉未,吸收正极放出H2。淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的析出速率。
[思考与教流]: P42锌锰干电池即使不用,放置过久,也可能会漏液失效(作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性)使用和保存时应注意什么?
[教师精讲]: 为了延长电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上作了改进,制成了碱性锌锰电池。
[板 书]:②、碱性干电池:将普通干电池中的电解质 换成湿 ,并在 上作了改进。
[板 书]:2、充电电池
[讲解分析]: 充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,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
[讲解分析]: 铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有一层棕褐色的PbO2,负极是海棉状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中,且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。分析放电时起原电池的作用。
[板 书]:负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
蓄电池充电和放电的总化学方程式为:
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
②、镍镉电池:
以 为负极, 为正极,以 为电解质,其寿命比铅蓄电池,由于镍镉电池对健康和环境污染比较严重,人们又研制出了 。
③、锂离子电池(新一代可充电的绿色电池)
人们利用元素周期表中ⅠA族的 金属,制造了新一代可充电的绿色电池 ,其具有 、 、 、 的特点,它广泛成为笔记本电脑、移动电话等低功耗电器的主流电源。
[思考与交流]:一次性电池与可充电电池相比有何优点?如何科学合理地使用充电电池?
[讲解分析]: 废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染,并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。另一方面,废电池中的有色金属是宝贵的自然资源,如果能回收再利用这些废旧电池,不仅可以减少对我们生存环境
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