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化学电源教案 第1篇
一、教材分析
1、教材的地位及其作用
本节内容人教版化学选修四的第四章第二节，课程标准对其要求是通过查阅资料了解常见电源种类及其工作原理。前面关于原电池的学习，是了解化学能怎样转换成电能的理论性问题，而本节教学是要进一步了解依据原电池原理开发的技术产品――化学电池。
化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，小到手表、单放机、儿童玩具、大到航空航天、卫星通信，几乎无处不在。因此学生在过去的学习和生活中已经对许多不同类型的电池有所了解，本节内容也正是为了要学生能自觉的将自己已经积累的感性知识与新课教学内容紧密联系起来。
2、教材内容分析：
在具体知识方面，教科书概要性地介绍了电池的分类、优点以及质量优劣的判断标准，并以三大类型电池――一次电池、二次电池、燃料电池的相关知识为主线，以碱性锌锰电池、铅蓄电池和氢氧燃料电池为代表，简单介绍了电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。本节内容注重电化学知识与科技发展的紧密联系，教科书中提供了“锌银电池”、“锂电池”“微型燃料电池”等阅读材料，目的是帮助学生了解电池工业发展的现状和前景。在教学中，我们还应密切关注能源、环保方面的时事新闻，关注科技发展的动态，以适时地为教学补充相关素材。
二、学生分析：
高二的学生能够通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。而且通过前一阶段的学习，学生已经知道电池工作的基本原理，在这里，主要是结合现今科技的发展，使学生了解新型燃料电池的组成和工作原理;了解化学与人类生产、生活的密切关系，发展学生学习化学的兴趣。
三、教学目标：
知识与技能：了解电池的一般分类;了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用; 掌握几种典型化学电池的电极反应
过程和方法：学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息;结合生产、生活实际，学习常见化学电池的组成和应用，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力;善于与人合作，具有团队精神。
情感态度和价值观：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。
四、教学重难点：
掌握几种典型电池的用途和特点;
掌握几种典型化学电池的电极反应。
五、课时安排：一课时
六、教学过程：
[情景导入]：在日常生活中，你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗?
[交流结果]：干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等，那么本节课我们来学习化学电源的有关知识。
[板 书]：第二节 化学电源
[指导阅读]：阅读教材74页，思考下列问题
1、目前化学电池主要分为哪几个大类?在性能等方面它们各有什么特点?
2、化学电池与其他能源相比有哪些优点?
3、判断电池的优劣标准主要是什么?
[板 书]：第二节、化学电源
1、概念：是将化学能转化为电能的装置
①、一次电池又称不可充电电池——如：干电池。
2、分类： ②、二次电池又称充电电池——蓄电池。
③、燃料电池。
①、能量转换效率高，供能稳定可靠。
3、优点： ②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便。
③、易维护，可在各种环境下工作。
[看 图]：图4-2电池及其用途。面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要?
①、比能量：[符号(A·h/kg)，(A·h/L)]
[板 书]：4、电池优劣的判断标准： ②、比功率：[符号是W/kg，W/L)]
③、比时间：电池的储存时间的长短
[过 渡]：展示出几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等，下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反应。
[板 书]：一、一次电池
[讲 述]：最常见的一次电池为锌锰电池。传统的锌锰干电池，其正极材料采用活性较低的天然二氧化锰，隔离物是淀粉和面粉的浆糊隔离层，电解液是以NH4Cl为主的氯化铵、氯化锌水溶液，负极是锌筒。
[板 书] ：(1)普通锌锰电池的电极反应为：
负极：Zn - 2e- = Zn2+;
正极：2NH4++2e-= 2NH3+H2; 2MnO2+H2=2MnO(OH)
正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2++4NH3=[Zn(NH3(4]2+
总反应： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3(2Cl2+Mn2O3+H2O
或2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3(4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O
[讲 述]：传统的锌锰干电池放电性能一般较差，容量较低。碱性锌锰电池又称碱锰电池，俗称碱性电池，用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液，负极锌也由片状改变成粒状，增大了负极的反应面积，加之采用了高性能的电解锰粉，电性能得以很大提高。
(2)碱性锌锰电池的电极反应为：
负极(锌筒)：Zn +2OH-—2e—= Zn(OH)2;
正极(石墨)：正极：2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH-
电池的总反应式为：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)2
[讲解分析]：碱性锌锰电池比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。
[指导阅读]：请阅读P75的资料卡片---银锌电池，思考银锌电池的工作原理是什么?
[板 书]：2、银锌电池：
负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O EMBED PBrush 2Ag+ ZnO
[讲解分析]：常见的钮扣电池也是银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极盒一端充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。
优点：比能量电压稳定、储存时间长，使用于小电流和连续放电，常制成微型电池或纽扣电池等，如电子表或计算器上的电池。
[师]：一粒钮扣电池的电压达1(59 V，安装在电子表里可使用两年之久。
[典型例题]：例1、1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功，使用寿命长达10年之久.这种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂—碳电池.这种电池容量大，电压稳定，能在～℃温度范围内正常工作，现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用.它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液.电池总反应为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+
(1)、此电池中_______作负极，电极反应为_______，_______作正极.
(2)、该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是_______。
[答 案]：1、C 2、(1)锂，Li-e- =Li+，石墨.(2)起搏器遵循天然心脏的工作原理通过向心脏发送电脉冲以控制心脏的跳动。
[简单介绍]：3、锂电池：锂电池是金属锂作负极，石墨作正极，无机溶剂亚硫酰氯(SO2Cl2(在炭极上发生还原反应。电解液是由四氯铝化锂(LiAlCl4(溶解于亚硫酰氯中组成。它的总反应是锂与亚硫酰氯发生反应，生成氯化锂、亚硫酸锂和硫。
8Li+3SO2Cl2=6LiCl+Li2SO3+2S
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其它金属作负极相比较，能在较小的体积和质量下能放出较多的电能，放电时电压十分稳定，贮存时间长，能在216(3—344(1K温度范围内工作，使用寿命大大延长。锂电池是一种高能电池，它具有质量轻、电压高、工作效率高和贮存寿命长的优点，因而已用于电脑、照相机、手表、心脏起博器上，以及作为火箭、导弹等的动力资源。
[过 渡]：在一次电池的基础上发展的二次电池更加的经济实用，它在放电时进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行(一般是通过充电器将交流电转变为直流电进行充电)，使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现化学能转变为电能(放电)，再由电能转变为化学能(充电)的循环。
[板 书]：二、二次电池
1、铅蓄电池
[指导阅读]：请阅读P76的图片---铅蓄电池，思考铅蓄电池的工作原理是什么?
[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。
[板 书]：⑴、放电的电极反应为：
负极：Pb+ EMBED -2e( =PbSO4↓
正极：PbO2+4H++ EMBED +2e( =PbSO4↓+2H2O
总反应式：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4↓+2H2O
[讲解分析]：铅蓄电池的电压正常情况下保持2(0 V，当电压下降到1(85 V时，即当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达1(18 g / cm3时即停止放电，而需要将蓄电池进行充电，其电极反应为：
[板 书]：⑵、充电的电极反应：
阳极：PbSO4+2H2O-2e( =PbO2+4H++ EMBED
阴极：PbSO4+2e( =Pb+ EMBED
[讲 述]： 一次电池和二次电池均称为化学电源，化学电源的电极材料一般由能导电的物质组成，负极为还原性较强的物质(大多数是金属电极本身)，正极为氧化性较强的物质，电解液为酸、碱和盐溶液或某些熔融盐。其他原理与原电池的原理相同。
一次电池只能放电一次，一次电池内部则简单得多，它不需要调节一次电池内部的氧化还原反应之间的可逆性变化，一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池，但内阻远比二次电池大，因此负载能力较低，另外，一次电池的自放电能力远小于二次电池。
[过 渡]：目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可以循环使用，因此广泛应用于国防、科研、交通、生产和生活中。但是比较笨重。因此出现了大有发展前景的燃料电池
[板 书]：三、燃料电池
[师]：燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池，所以燃料电池也是化学电源。
[讲 述]： 燃料电池与其它电池不同，它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮存在电池内，而是在工作时，不断地从外界输入，同时把电极反应产物不断排出电池。因此，燃料电池是名符其实地把能源中燃料燃烧反应产生的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。
燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。从负极连续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体;从正极连续通入氧气或空气。电解液可以用碱(如氢氧化钠或氢氧化钾等(把两个电极隔开。化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。
当前广泛应用于空间技术的一种典型燃料电池就是氢氧燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂，如铂电极、活性炭电极等，具有很强的催化活性。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
[板 书]：1、氢氧燃料电池(碱性)
⑴、电极反应： 负极：2H2+4OH——2e—=4H2O
正极：O2+2H2O+2e—=4OH—
⑵、电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O
氢氧燃料电池(酸性)
电极反应： 负极：2H2+4OH--4e-==4H2O
正极：O2+2H2O+4e-==4OH-
⑵、电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O
[讲 述]：优点：能量转化率高，达70%以上，且其燃烧的产物为水，因此不污染环境。
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料(和氧气(氧化剂(。电极反应式为：
[板 书]：2、甲烷(燃料(和氧气(氧化剂(燃料电池：
负极：CH4+10OH--8e( = EMBED +7H2O;
正极：4H2O+2O2+8e( =8OH(。
电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
[归纳讲述]：能够燃烧的物质在一定条件下都能和相应的氧化剂(常用的是氧气)构成燃烧电池，可燃物(还原剂)做负极，氧化剂做正极。书写电极反应时要特别考虑电解质溶液的影响，尤其是电解质溶液的酸碱性。
[板 书]：3、书写由化学方程式书写电极反应式注意点：
①、找出氧化反应和还原反应的物质，确定正负极反应的物质;
②、利用电荷守恒分别写出电极反应式;
③、负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关
(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在;溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-;)
④、验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。
[简单介绍]：目前已研制成功的铝—空气燃料电池，它的优点是：体积小、能量大、使用方便、不污染环境、耗能少。这种电池可代替汽油作为汽车的动力，还能用于收音机、照明电源、野营炊具、野外作业工具等。并且这种电池的效率高、无污染，装置可持续使用。
[课堂小结]：任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线(导体)传递才能实现，这样就形成了电流，将化学能转变为电能。
七、板书设计：
第二节、化学电源
1、概念：是将化学能转化为电能的装置
①、一次电池又称不可充电电池——如：干电池。
2、分类： ②、二次电池又称充电电池——蓄电池。
③、燃料电池。
①、能量转换效率高，供能稳定可靠。
3、优点： ②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便。
③、易维护，可在各种环境下工作。
①、比能量：[符号(A·h/kg)，(A·h/L)]
4、电池优劣的判断标准： ②、比功率：[符号是W/kg，W/L)]
化学电源教案 第2篇
教学目标
知识与技能：
(1)一次电池与二次电池的区别
(2)一次电池、二次电池电极反应的
(3)书写理解燃料电池的反应原理
过程与方法：
通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。
情感态度价值观：
通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。在探究三种电池的基础上，学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。
教学重点
一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用
教学难点
化学电池的反应原理
教学方法
实验探究法、分析归纳法、理论联系实际。
主要教具
实验仪器药品、多媒体
教 学 过 程
学与问]在日常生活中，你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗?
投影]
EMBED
交流结果]干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等。
板书]第二节 化学电源
问]什么是化学电池?
回答]化学电池是将化学能转化为电能的装置。
讲]化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池;二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后再充电可以使活性物质再生，这类电池可多次重复使用。
板书]一、化学电源
1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。
交流]电池与其他能源相比，其优点有那些?
讲]能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。
板书]2、化学电源的优点：
(1)能量转换效率高，供能稳定可靠。
(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。
(3)易维护，可在各种环境下工作。
投影]图4-2电池及其用途
问]面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要?
讲]看单位质量或单位体积所输出电能的多少，或输出功率大小以及电池储存时间长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多，功率大储存时间长的电池，更适合电池使用者。
板书] 3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准：
(1)比能量
(2)比功率
(3)电池的储存时间的长短
展示]几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等
板书]二、一次电池
讲]普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl 和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2 ，防止产生极化现象，即作去极剂(，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
板书]1、 碱性锌锰干电池：
负极(锌筒)：Zn +2OH-—2e—= Zn(OH)2;
正极(石墨)：正极：2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH-
电池的总反应式为：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)2
讲] 正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。干电池的电压1(5 V—1(6 V。在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。
讲]根据投影讲解结构。优点：比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。
阅读]资料卡片---银锌电池。
讲] 银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。目前，有一种类似干电池的充电电池，它实际是一种银锌蓄电池，电解液为KOH溶液。
常见的钮扣电池也是银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极盒一端充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。一粒钮扣电池的电压达1(59 V，安装在电子表里可使用两年之久。
板书]2、银锌电池：
负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
银锌电池充电和放电的总化学方程式为：
Zn+Ag2O EMBED PBrush 2Ag+ ZnO
阅读]资料卡片—锂电池。
讲] 锂电池是金属锂作负极，石墨作正极，无机溶剂亚硫酰氯(SO2Cl2(在炭极上发生还原反应。电解液是由四氯铝化锂(LiAlCl4(溶解于亚硫酰氯中组成。它的总反应是锂与亚硫酰氯发生反应，生成氯化锂、亚硫酸锂和硫。
板书]3、锂电池
8Li+3SO2Cl2=6LiCl+Li2SO3+2S
讲]锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其它金属作负极相比较，能在较小的体积和质量下能放出较多的电能，放电时电压十分稳定，贮存时间长，能在216(3—344(1K温度范围内工作，使用寿命大大延长。锂电池是一种高能电池，它具有质量轻、电压高、工作效率高和贮存寿命长的优点，因而已用于电脑、照相机、手表、心脏起博器上，以及作为火箭、导弹等的动力资源。
板书]三、二次电池
投影]铅蓄电池
讲]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] 1、铅蓄电池
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 EMBED PBrush 2PbSO4+2H2O
讲]当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达到时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用。
投影]资料：随着人们生活水平的提高和现代化通信业的发展，人们使用电池的机会愈来愈多，手机、寻呼机、随身听、袖珍收音机等都需要大量的二次电池作电源。可重复充电使用的二次电池市场主要包括镍镉、镍氢、锂离子和铝箔包装的锂高分子电池等4种。
板书]四、燃料电池
讲] 燃料电池是将燃料化学能直接转化为电能的装置。与一般电池不同的是，其所需的化学燃料并不储存了电池内部，而是从外部供应，便于燃料的补充，从而电池可以长时间甚至不间断地工作。另一方面，燃料电池除了电池本身之外，还需要燃料和氧化剂供应等配套部件与电池堆一起构成一个完整的燃料电池系统。
按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)。
投影]氢氧燃料电池。
板书]1、燃料电池(碱性)
电极反应：负极：2H2+4OH——2e—=4H2O
正极：O2+2H2O+2e—=4OH—
电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O
讲]该电池的特点是能量转化率高，可达70%以上，且其燃烧的产物为水，因此不污染环境。
讲]燃料电池应用前景：燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。燃料电池是唯一同时兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和积木化的动力装置。预期燃料电池会在国防和民用的电力、汽车、通信等多领域发挥重要作用。
废旧电池中含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液，对人体及生态环境有不同程度的危害。如当成资源，加以回收利用，即可减少对环境污染，又可节约能源。
专题训练]对比掌握11种原电池
原电池电极反应式的书写格式：电极名称(电极材料)：氧化还原反应的半反应(氧化还原类型)
1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)
(电极材料：铜片和锌片，电解质溶液：稀硫酸)
(1)氧化还原反应的离子方程式：Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑
(2)电极反应式及其意义
正极(Cu)：2H+ +2e-=H2↑(还原反应);
负极(Zn)：Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。
意义：在标准状况下，正极每析出升氢气，负极质量就减小克。
(3)微粒移动方向：
①在外电路：电流由铜片经用电器流向锌片，电子由锌片经用电器流向铜片。
②在内电路：SO (运载电荷)向锌片移动，H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。
2、铜锌强碱溶液的原电池
(电极材料：铜片和锌片，电解质溶液：氢氧化钠溶液)
(1)氧化还原反应的离子方程式：Zn +2OH- =ZnO + H2 ↑
(2)电极反应式及其意义
①正极(Cu)： 2H2O+2e- =H2 ↑+2OH-
②负极(Zn)： Zn +4OH--2e-=ZnO +2H2O
意义：在标准状况下，正极每析出升氢气，负极质量就减小克。
(3)微粒移动方向：
①在外电路：电流由铜片经用电器流向锌片，电子由锌片经用电器流向铜片。
②在内电路：OH-(参与溶液反应)向锌片移动遇到Zn2+发生反应产生ZnO ，Na+(运载电荷)向正极移动。
3、铝铜非氧化性强酸溶液的原电池
(电极材料：铜和铝;电解质溶液：稀硫酸。)
(1)氧化还原反应的离子方程式：2Al+6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
(2)电极反应式及其意义
正极(Cu)：6H+ +6e- =3H2↑(还原反应);
负极(Al)：2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应)。
意义：在标准状况下，正极每析出升氢气，负极质量就减小克。
(3)微粒移动方向：
①在外电路：电流由铜片经用电器流向铝片，电子由铝片经用电器流向铜片。
②在内电路：SO (运载电荷)向铝片移动，H+ (参与电极反应)向铜片移动得电子放出氢气。
4、铜铝强碱溶液的原电池
(电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液)
(1)氧化还原反应的离子方程式：2Al +2OH- +2H2O=2AlO + 3H2 ↑
(2)电极反应式及其意义
①正极(Cu)： 6H2O+6e- =3H2 ↑+6OH-
②负极(Al)： 2Al +8OH--6e-=2AlO +4H2O
意义：在标准状况下，正极每析出升氢气，负极质量就减小克。
(3)微粒移动方向：
①在外电路：电流由铜片经用电器流向铝片，电子由铝片经用电器流向铜片。
②在内电路：OH-(参与溶液反应)向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO ，Na+(运载电荷)向正极移动。
化学电源教案 第3篇
一、教学设想
动手实践、自主探索与合作交流是新课程标准强调学生学习的重要方式。在教学过程中，为了更好的指导学生自主学习、合作学习、自主探索，在实践中获得知识，从而体现建构主义“以学生为中心”的教育思想，我将教材内容与研究性学习结合在一起，根据学生的年龄特征及认知规律，设计了“由实践到理论，理论指导实践”的教学思路。
二、教材分析
教材的地位和作用
《化学电源》选自普通高中课程标准实验教科书(山东科技版)《化学反应原理》(选修)第一章第三节。在学习了原电池的工作原理后，通过对化学电源的学习，可以使学生了解原电池的实际应用，加深学生对原电池原理的理解，使学生的认识上升。
教学目标
根据课程标准、教材内容的特点，结合学生的实际情况，确定如下教学目标。
(1)知识与技能
①通过查阅资料，了解电池的发明发展史，认识电池的分类、构造、主要用途及对环境的危害，培养获取、分析、加工、利用信息的技能。
②了解三种常见化学电源的构造、工作原理及应用，并能设计一些简单的原电池装置。
③通过实验探究巩固学生实验操作的基本理论与技能。
(2)过程与方法
①通过查阅资料，使学生感悟求知过程，拓展所学的知识，培养学生收集处理信息，分析归纳的能力。
②通过用Flash展示三类化学电源的工作原理、探究过程的体验与交流，培养学生实验设计的能力、发散式思维能力、创新能力、表达能力、与人沟通交流、合作的能力，锻炼学生的思维品质，培养创新精神。
③使学生体会由实践到理论、再由理论指导实践的科学方法。
(3)情感态度与价值观
①通过资料的查找，激发学生探索化学科学奥秘的兴趣，使学生保持对科学的求知欲。
②通过实验探究，让学生尝试获得成功的体验，培养他们的创新精神和一丝不苟的科学态度，激发了学生对生活的热爱和憧憬
③通过关注废旧电池的污染，渗透“绿色化学”意识教育，增强学生的环保意识，激发学生的社会责任感。
教学重点、难点
重点：三种常见化学电源的基本构造及工作原理、设计化学电池的探究。
难点：三种常见化学电源的基本构造及工作原理。
三、教学方法
本节内容较为新颖，但课程标准对化学电源的要求较低，故主要运用了如下教学方法：
发现学习：美国教育家布鲁纳认为，学生学习的基本结构是通过学生的发现去构造的。因此，课前教师先提出关于化学电源的课题知识(见实验报告表1)，学生自由选择一主题利用信息源进行收集资料，教师从旁引导学生自己进行分析整合，帮助学生沿着知识框架不断攀升，使学生对化学电源的理解产生一个新的飞跃。
协作式教学法：本节课的教学过程始终贯穿着协作教学法，体现了皮亚杰建构主义理论，例如：课前收集资料、调查结果的汇报交流、实验探究过程等。
实验探究法：美国教育家杜威认为，知识绝对不是固定、永恒不变的，它是作为探究过程的结果，同时也是作为另一个探究过程的起点。实验探究过程让学生获得知识，体验成功的喜悦，同时激发他们向更高目标发出挑战。
形象教学法：教学中运用实物、视频、生动的动画课件，强调重点、分散难点，将具体感知和理论思维相结合，提高理论教学和实验教学的直观性、生动性和趣味性。
四、学习方法
“教是为了不教，学是为了会学”，教学的落脚点就是为了让学生“会学”即让学生自主学习、合作学习与探究学习。为此，教学过程中指导学生采取多种学习方法开展学习活动，有收集资料、分析归纳的自主学习方法，交流、表达、合作的学习方法，实验探究、讨论的学习方法等。
五、教学准备
学生准备
课前一周把学生分为若干个小组，每小组任选其中一种化学电源，并根据实验报告表1的知识框架查阅书籍、报刊或网站，开展资料收集工作，如：实物的获取、实地拍照、收集图片、制作课件等。培养了学生获取，分析、加工、合作、整合信息的技能。
教师准备
布置实验员在实验室为每小组(两人一组)准备实验探究的用品：铜片、锌片、铁片、碳棒、检流计、小灯泡、导线、大烧杯、硫酸铜溶液、稀硫酸、两个西红柿、两颗飓风葡萄。
六、教学流程
这节课按：创设情境、引入新课 →展示课前收集成果、评价交流→实验探究、拓展延伸→交流收获、前景展望→归纳总结等环节进行教学。
创设情境、引入新课
化学电源教案 第4篇
化学电源教案 新人教版选修4
课题 原电池第四章 第二节 化学电源 课型 新授 课 授课人 高二化学任教 时间 1月20日 班级 高二化学 教学目标 重点 掌握几 种典型电池的用途和特点掌握几种典型化学电池的电极 反应 难点 掌握几种典型电池的用途和特点. 掌握几种典型化学电池的电极反应 教学方法 讲授法、合作探究法 教学环节 教学内容 总体设计 个性化设计 时间 组织教学
复习提问
导入新课
讲授新课
师生相互问好
原电池的工作原理
已复习内容导入新课
一、化学电池的种类
二 典型电池的介绍
碱性锌—锰干电池：
负极：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：2MnO 2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
电解质：KO H
电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
指名背诵
创设情境
幻灯展示
师生共同完成
各组讨论，抢答
1
5
课堂小结
巩固练习
布置作业 银锌钮扣电池
负极：Zn+2OH(-2e( =Zn(OH(2
正极：Ag2O+H2O+2e( =2Ag+2OH(
总反应式：Zn+Ag2 O+H2O== Zn(OH(2+2Ag
化学电源教案 第5篇
化学电源
一、促进观念建构的教学分析
教材及课标相关内容分析
前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用;通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理;了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染，增强环保意识。
学生分析：
前的第一课时学习了：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。
我的思考：
通过视频、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，增强学生的创新精神;然后依次的分析，各种化学电源的原理，电池的缺陷，既增强了学生的分析，综合，应变能力，同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
二、体现观念建构的教学目标
知识与技能：
了解一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用;会判断电池的优劣。 过程与方法：
本设计以开放式教学为指导思想，辅助以视频、讨论、归纳等手段，让学生在不断解决问题的过程中，建构理论知识，增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。
情感态度价值观：
认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位;了解环境保护在生产生活中的重要作用。培养学生的自主学习能力，信息搜集处理能力及团队合作精神。
三、教学重、难点及处理策略
一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用 是教学重点，化学电池的反应原理是教学难点。本节课主要通过学生参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料，视频展示、课堂讨论交流以及联系前面所学知识，将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结，让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。
四、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图
教师活动 学生活动
五、促进观念建构的教学过程
六、板书设计
第二节 化学电源
一、复习原电池 构成原电池的条件
原电池的原理(以Cu-Zn 原电池为例) 负极(Zn)：Zn – 2e = Zn 2+ 正极(Cu)：2H+ +2e = H2↑ 总反应：Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2↑ 二、碱性锌锰电池
电极反应：
负极：Zn(s)+ 2OH(aq) -2e= Zn(OH)2(S)
正极：2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e=2MnOOH(s) + 2OH(aq)
总反应：Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)=2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(S)
三、铅蓄电池
电极反应：(放电时) 可以自发进行
负极：Pb(s)+ SO4(aq) - 2e= PbSO4(s)
正极：PbO2(s) + 4H(aq)+ SO4(aq)+ 2e = PbSO4(s) + 2H2O(l)
总反应：Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
电极反应：(充电时) 不能自发进行
阴极：PbSO4(s)+ 2e = Pb(s)+ SO4(aq)
阳极：PbSO4(s) + 2H2O(l) - 2e = PbO2(s) + 4H(aq)+ SO4(aq)
总反应：2PbSO4(s) + 2H2O(l)= Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)
四、氢氧燃料电池
1、酸性介质的电极反应：
负极：2H2 - 4e- = 4H+
正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
总反应： 2H2 + O2 = 2H2O
2、碱性介质的电极反应：
-
2-2
--+ 2-- 2-+ 2--2-- ---- 负极：2H +4OH- 4e = 4HO -
22正极：O + 2HO + 4e= 4OH
总反应： 2H2 + O2 = 2H2O
七、学案
教学目标：
了解电池的一般分类，
掌握几种典型电池的用途和特点.
掌握几种典型化学电池的电极反应化学电池的反应原理
学生学习内容：
一、课前准备
1、想一想如果没有电池我们的生活会变成什么样?
2、你知道的化学电池有那些?如何对它们进行分类?
3、你如何判断电池的优劣?
二、几种典型电池
碱性锌—锰干电池：
化学电源教案 第6篇
知识与技能 复习原电池的化学原理，掌握形成原电池的基本条件。
常识性介绍日常生活中常用的化学电源。并能从电极反应的角度认识常见电源的化学原理。 过程与方法 通过拆分干电池和学会自制简易电池培养学生观察能力与分析思维能力，并通过了解电池的化学组成而增强环保意识。
通过化学化学电源的使用史实引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。 情感、态度
价值观 通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。
激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 教学重点 一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用 教学难点 化学电池的反应原理、电极反应式的书写 学法指导 教学方法 教具 教学流程：
[引入]复习原电池相关知识
讨论交流如果没有电池我们的生活会变成什么样?
引导以Cu-Zn 原电池为例让学生回顾有关原电池的知识。
【学生思考、讨论】
构成原电池的条件
原电池的原理(以Cu-Zn 原电池为例)
负极(Zn)：Zn – 2e = Zn 2+
正极(Cu)：2H+ +2e = H2↑
总反应：Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2↑
【学与问】
化学电池与其它能源相比有哪些优点?
判断电池的优劣标准主要是什么?
目前化学电池主要分哪几大类?
【学生回答】能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、易于维护、并可在各种环境下工作;单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小;输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短;化学电池：一次电池 、二次电池 、燃料电池。
【板书】第二节 化学电源
一、化学电池
1、概念
2、类型
二、几种常见的化学电池
【讲述】一次电池的种类有：普通干电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池……现对碱性锌锰电池作一些简单介绍
1、引入碱性锌锰电池，引导学生分析、讨论其反应原理
【视频展示】碱性锌锰电池的构造
【提问】碱性锌锰电池的反应原理
【学生讨论交流】电极反应：
负极：Zn(s)+ 2OH-(aq) –2e- = Zn(OH)2(s)
正极：2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e-=2MnOOH(s) + 2OH-(aq)
总反应：Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)=2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(s)
【要求学生交流】碱性锌锰电池的主要的性能、使用范围，应用前景以及缺陷等方面的知识。
【汇报总结】优点：比普通电池性能好，它的比能量和可储存时间均由提高，适用于大电流和连续放电，是民用电池的升级换代产品。缺点：放电完了，不能再用
锌银电池(纽扣电池)
负极：Zn +2OH-–2e- =ZnO+H2O
正极：Ag2O + H2O+ 2e- = 2Ag + 2OH-
总反应：Zn+Ag2O =ZnO+2Ag
【讲述】二次电池的种类有：铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……
2、引入蓄电池，引导学生分析、讨论其反应原理
【视频展示】铅蓄电池的构造
【提问】铅蓄电池电池的反应原理
【汇报交流】电极反应：(放电时) 可以自发进行
负极：Pb(s)+ SO42-(aq) – 2e- = PbSO4(s)
正极：PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)+ 2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)
总反应：Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
?电极反应：(充电时) 不能自发进行
阴极：PbSO4(s)+ 2e- ?=? Pb(s)+ SO42-(aq)
阳极：PbSO4(s) + 2H2O(l) – 2e- = PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)
总反应：2PbSO4(s) + 2H2O(l)= Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)
【要求学生讨论】蓄电池在应用中存在的优缺点。
【汇报总结】优点：电压稳定，使用方便，安全可靠，价格低廉，可多次重复使用。
缺点：比能量低，笨重，废弃电池污染环境
生：学生讨论交流形电池对环境造成的污染
展示资料幻灯片：
对自然环境威胁最大的五种物质：铬、镉、铜、铅、汞及对人类造成的危害;干电池的负极材料：锌汞齐，1节1号干电池会使1 m2?的土地永久实效，而仅我国一年就生产各种电池上亿节。
生：学生相互交流上述各种电池的共同缺陷
化学电源教案 第7篇
化学电源教学设计
课标解读重点难点 了解电池的分类、特点及适用范围。
了解几类化学电池的构造、原理。
了解化学电源的广泛应用及废旧电池的危害。 一次、二次、燃料电池的构造及工作原理。(重点)
原电池电极反应式的书写。(重难点)
化学电源概念：是将化学能直接转化为电能的装置。化学电池的主要部分是电解质溶液和浸在溶液中的正极和负极，使用时将两极用导线接通，就有电流产生，因而获得电能。
类型 eq blc{rc (avs4alco1(①一次电池?如普通锌锰电池——干电池?，②二次电池?如铅蓄电池?，③燃料电池?如氢氧燃料电池?))
常见的几种化学电池
一次电池(碱性锌锰电池)
(1)构成：负极Zn，正极MnO2，电解质KOH。
(2)电极反应：负极：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
正极：2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-
总反应：Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2
二次电池(蓄电池)
(1)构成：负极Pb、正极PbO2，电解质H2SO4溶液
(2)工作原理
①放电：负极：Pb(s)+SO eq oal(2-，4) (aq)-2e-===PbSO4(s)
正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO eq oal(2-，4) (aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)
总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)
②充电时
铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。
阴极：PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO eq oal(2-，4) (aq);
阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO eq oal(2-，4) (aq);
总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。
上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) eq o(????，sup17(放电)，sdo15(充电)) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。
燃料电池
(1)工作原理
①连续地将燃料(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和氧化剂的化学能直接转换成电能。
②电极材料本身不发生氧化还原反应。
③工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除。
(2)氢氧燃料电池
①电极材料Pt，酸性电解质。
②电极反应：负极：H2-2e-===2H+
正极： eq f(1，2) O2+2H++2e-===H2O
总反应：H2+ eq f(1，2) O2===H2O
若把氢氧燃料电池中的酸性介质换成碱性介质，其电极反应式怎样写?
【提示】负极：2H2-4e-+4OH-===4H2O
正极：O2+2H2O+4e-===4OH-
总反应：2H2+O2===2H2O
根据装置书写电极反应式
(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物，并标出相同数目电子的得失。
(2)电极反应式的书写。
负极：活泼金属或H2失去电子生成阳离子，若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池，负极：Pb+SO eq oal(2-，4) -2e-===PbSO4。
正极：阳离子得到电子生成单质，或O2得到电子。若反应物是O2，则：
电解质是碱性或中性溶液：O2+2H2O+4e-===4OH-。
电解质是酸性溶液：O2+4H++4e-===2H2O。
(3)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
给出总反应式，写电极反应式
分析反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)→选择一个简单的变化情况去写电极反应式→
另一极的电极反应直接写出或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果
以2H2+O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下：
(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2 mol H2失掉4 mol电子，初步确定负极反应式为2H2-4e-===4H+。
(2)根据电解质溶液为碱性，与H+不能共存，反应生成水，推出OH-应写入负极反应式中，故负极反应式为2H2+4OH--4e-===4H2O。
(3)用总反应式2H2+O2===2H2O减去负极反应式得正极反应式：2H2O+O2+4e-===4OH-。
可充电电池电极反应式的书写
在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。
(1)原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应，对应元素化合价升高。
(2)原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应，对应元素化合价降低。
书写电极反应式应注意电解质溶液的影响。
(1)中性溶液反应物中无H+或OH-。
(2)酸性溶液反应物，生成物均无OH-。
(3)碱性溶液反应物，生成物中均无H+。
(4)水溶液不能出现O2-。
例(1)今有2H2+O2KOH，2H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是________，正极通的应是______，电极反应式分别为______________、______________。
(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质溶液，则电极反应式为__________________、_____________________。
(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化? _______________________________。
(3)如把H2改为甲烷、KOH作导电物质，则电极反应式为：________________、__________________。
【解析】根据电池反应式可知H2在反应中被氧化，O2被还原，因此H2应在负极上反应，O2应在正极上反应。又因为是碱性溶液，此时应考虑不可能有H+参加或生成，故负极反应为：2H2+4OH--4e-===4H2O，正极反应为：O2+2H2O+4e-===4OH-。若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有OH-参加或生成，故负极：2H2-4e-===4H+，正极：O2+4H++4e-===2H2O。由于前者在碱性条件下反应KOH量不变，但工作时H2O增多故溶液变稀碱性变小，pH将变小。而后者为酸溶液，H2SO4量不变，水增多，溶液酸性变小，故pH将变大。如把H2改为甲烷用KOH作导电物质，根据反应CH4+2O2===CO2+2H2O，则负极为发生氧化反应的CH4，正极为发生还原反应的O2，由于有KOH存在，此时不会有CO2放出。
【答案】(1)H2O2负极：2H2+4OH--4e-===4H2O
正极：O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)负极：2H2-4e-===4H+正极：O2+4H++4e-===2H2O(1)变小，(2)变大
(3)负极：CH4+10OH--8e-===CO eq oal(2-，3) +7H2O
正极：2O2+4H2O+8e-===8OH-
小结：
常见燃料电池的电极反应
在燃料电池中，电解质溶液参与电极反应，电解质酸碱性的改变，引起电极反应的变化，但不影响燃料及O2的性质。
电极反应在遵守质量守恒定律、电荷守恒、电子得失守恒的同时，还要特别考虑电解质溶液是否参与反应。
(1)甲烷燃料电池。
电解质：KOH
正极(通O2)：2O2+4H2O+8e-===8OH-
负极(通CH4)：CH4+10OH--8e-===CO eq oal(2-，3) +7H2O
总反应：CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O
(2)甲醇燃料电池。
电解质：KOH
正极：3O2+6H2O+12e-===12OH-
负极：2CH3OH+16OH--12e-===2CO eq oal(2-，3) +12H2O
总反应：2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O
(3)肼燃料电池。
电解质：KOH
正极：O2+2H2O+4e-===4OH-
负极：N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O
总反应：N2H4+O2===N2+2H2O
(4)熔融盐燃料电池。
熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池。有关的电池反应式为：
正极：O2+2CO2+4e-===2CO eq oal(2-，3)
负极：2CO+2CO eq oal(2-，3) -4e-===4CO2
总反应：2CO+O2===2CO2
例固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆一氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()
有O2放电的a极为电池的负极
有H2放电的b极为电池的正极
极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
该电池的总反应方程式为2H2+O2高温，2H2O
【解析】固体介质允许O2-通过，说明为非水体系，因此C项中a极反应式不正确，这种表达是水溶液中进行的反应，a极反应式应该是： eq f(1，2) O2+2e-===O2-，b极反应：H2-2e-===2H+，总反应方程式是H2+ eq f(1，2) O2高温，H2O。
【答案】D
例碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，故得到广泛应用。锌锰碱性电池以KOH溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)===Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)
下列说法错误的是()
电池工作时，锌失去电子
电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-===2MnOOH(s)+2OH-(aq)
电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
外电路中每通过 mol电子，锌的质量理论上减小 g
【解析】根据题意，该电池的负极材料是锌。电池工作时，锌本身失去电子而发生氧化反应，失去的电子通过外电路移向另一极(正极)。在该电极上，MnO2获得电子发生还原反应生成MnOOH：2MnO2+2e-―→2MnOOH。从元素守恒的角度来看，右侧还多2个氢。在碱性溶液中不出现H+，故正极反应为2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-。反应中，失去 mol电子，消耗掉 mol锌，质量为 g。
【答案】C
练习
下列有关电池的说法不正确的是()
手机上用的锂离子电池属于二次电池
铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
锌锰干电池中，锌电极是负极
【解析】锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A项正确;铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜电极流向锌电极，而电子是由锌电极流向铜电极，B项错;电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确;Zn失去电子生成Zn2+，故作为负极，D项正确。
【答案】B
茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中
()
①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液
④铝合金电极发生还原反应
②③②④
①② ①④
【解析】较活泼的铝合金为负极(②对)。Pt-Fe合金网为正极，海水是电解液(③对)。负极上发生氧化反应(④错)。
【 答案】A
关于铅蓄电池的说法正确的是()
在放电时，正极发生的反应是：Pb(s)+SO eq oal(2-，4) (aq)===PbSO4(s)+2e-
在放电时，该电池的负极材料是铅板
在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
在充电时，阳极发生的反应是：PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO eq oal(2-，4) (aq)
【解析】A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为： PbO2+4H++SO eq oal(2-，4) +2e-===PbSO4+2H2O;C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。
【答案】B
锌锰干电池的两极分别为碳棒和锌皮，在放电时电池总反应方程式可以表示为：Zn+2MnO2+2NH eq oal(+，4) ??Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O。根据上述信息，下列结论正确的是()
放电时正极发生反应的物质为NH eq oal(+，4)
为负极，碳为正极
工作时，电子由碳极经外电路流向Zn极
长时间连续使用该电池时，内装糊状物不会流出
【解析】在电池的正极上发生的是得电子的还原反应，是总反应中氧化剂发生反应的电极。由锌锰干电池的总反应式可知，MnO2与NH eq oal(+，4) 发生的反应为正极反应。根据原电池的工作原理可知，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极，B项正确;在外电路，电子从负极流向正极，C项错误;长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，糊状物很可能流出而腐蚀用电器，D项错误。
【答案】B
科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨化为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是
______________________________。
(2)此电池的正极发生的电极反应式是________，负极发生的电极反应式是__________________。
(3)电解液中的H+向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是________。
【解析】甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH在负极发生氧化反应，电极反应式为2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2+12H+;氧气在正极反应：3O2+12H++12e-===6H2O，两反应式相加即得总反应式。在电池中，负极释放出电子移动到正极上，故向外电路释放电子的电极为负极。在原电池的内电路中，阳离子向正极移动，故H+向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。
【答案】(1)2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O
(2)3O2+12H++12e-===6H2O2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2+12H+
(3)正负极(4)对环境无污染
