化学 化学 电源》复习学案（苏教版选修）

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1、化学：《化学电源》复习学案（苏教版选修）【本讲教育信息】一.教学内容：化学电源二.教学目标：了解生产生活中常见化学电源的种类及工作原理认识化学能转化为电能的实际意义三.教学重点、难点：生产生活中常见化学电源的种类及工作原理四.知识分析：（一）一次电池是化学电源中最为常见的一种电源，一次电池中发生氧化还原的物质大部分被消耗后，电池停止使用．说明：1.一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。2.一次电池

2、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。　3.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，其放电性能一般较差，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

3、面积，加之采用了高性能的电解锰粉，电性能得以很大提高。4.普通锌锰电池的电极反应为：负极：Zn－2e－＝Zn2＋；正极：2NH4＋+2e－＝2NH3+H2；总反应：Zn+2NH4＋＝Zn2＋+2NH3+H2；2MnO2+H2＝2MnO（OH）　　　　ZnCl2+4NH3＝［Zn（NH3）4］Cl2，锌锰电池的电极反应和总反应式也可以写成：负极Zn－2e-＝Zn2+正极2＋2e-＝2NH3＋H2H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝［Zn(NH3)4］2+干电池的总反应式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3

4、)2Cl2＋Mn2O3＋H2O或2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝［Zn(NH3)4］Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O碱性锌锰电池与普通的锌锰电池相比，具有：能量和储量高，电流大、具有能持续放电等优点。5.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

5、表、心脏起搏器上，以及作为火箭、导弹等的动力资源。6.1991年，我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型电池，该电池以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其能量比干电池高20─50倍。负极材料是铝，正极材料可以用石墨。电极反应式为：负极反应：Al－3e-＝Al3+，正极反应：2H2O＋O2＋4e-＝4OH-。电池总反应式为：4Al＋3O2＋6H2O＝4Al(OH)37.常见的一次电池有：碱性锌－锰干电池、银－锌纽扣电池、锂电池等，优点：携带方便；缺点：电量小，污染大。8.依据原电池反应是自发

6、的氧化还原反应，根据元素化合价的变化判断电子转移情况，根据物质的性质判断氧化性和还原性的相对强弱，从而判断氧化剂和还原剂，也就知道了电池的放电反应，知道了正负极。在书写时，要特别注意电解质溶液在酸碱性溶液中的离子反应，再考虑电极反应式。（二）二次电池：电池电力用完后，可以经充电重复使用的电池，如：铅酸，镍氢，锂离子电池等。说明：1.二次电池可反复充放电循环使用，可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化，因此设计时必须调节这些变化。2.二次电池与一次电池的主要区别就在于能否循环使用。3.铅蓄电池放电的电极反应为：负极：Pb＋－2e-＝PbSO4↓正极：PbO2＋

7、4H+＋＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O当放电进行到硫酸浓度降低到一定浓度时即停止放电，此时需要将蓄电池进行充电，其电极反应为：阳极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋阴极：PbSO4＋2e-＝Pb＋蓄电池放电和充电的总反应式：这种电池性能良好，价格低廉电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可以循环使用，缺点是比较笨重。4.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。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，其电极反应式为：负极：Zn＋2OH-－2e-＝Zn(OH)2正