任何两个电极反应都可组成一个氧化还原反应,理论上.docVIP

化学电源 教学目标：1．利用实验探究方法学习制作简易的电池。 本文档由【中文word文档库】提供，转载分发敬请保留本信息； 中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word文档。 2．结合生产、生活实际，学习常见化学电池的组成和应用。 重 点：常见化学电池、新型燃料电池的组成和应用。 难 点：新型燃料电池的组成和工作原理。 教学过程： 教 师 活 动 学 生 活 动 [活动与探究]P39 [课题引入]P40 [板书]二．化学电源 1．化学电源：应用原电池原理发明制作的电源。分为一次电池和二次电池。 一次电池：用过之后不能复原的电池； 二次电池：充电生还能继续使用的电池。 [拓展视野]P40～41 图2－9、图2－10、图2－11和图2－12以及表2－6 [介绍]常见化学电源的组成与反应原理 [板书]2．常见化学电源的组成与反应原理： 动手、合作、观察、思考、讨论。 阅读P40 阅读 教 师 活 动 学 生 活 动 （1）锌锰干电池负极：Zn－2e－==Zn2＋正极：2NH4Cl＋2MnO2＋2e－==2MnO(OH)＋2NH3＋2Cl― （2）银锌电池负极：Zn－2e－==Zn2＋正极：Ag2O＋H2O＋2e－==2Ag＋2OH― （3）铅蓄电池 负极：Pb＋SO42―－2e－==PbSO4 正极：PbO2＋4H＋＋SO42―＋2e－==PbSO4＋2H2O （4）镍氢电池 （5）氢氧燃料电池 负极：2H2－4e－==4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－==2H2O （6）甲醇－空气电池 几种电池介绍 锌－锰干电池? 以上列举的几种电池有溶液，便于说明原理，但不便于携带。日常用的收音机，手电筒里使用的都是干电池，其电压一般为1.5V，电容量随体积大小而异（分1号，2号，3号，4号，5号等），其结构如图2－11所示。外壳用锌皮作为负极，中心为正极，是一根导电性能良好的石墨棒，裹上了一层由MnO2，炭黑及NH4Cl溶液混合压紧的团块。两个电极之间的电解液是由NH4Cl，ZnCl2，淀粉和一定量水组成，将其加热调制成浆糊并趁热灌入锌筒，冷却后成半透明的胶冻不再流动，但可以导电。锌筒上口加沥青密封，防止电解液渗出。锌－锰干电池的电极反应为： 在使用过程中，电子由锌极流向锰极（电流方向相反），锌皮逐渐消耗，MnO2也不断被还原，电压慢慢降低，最后电池失效。这种电池是一次性消费品，但锌皮不可能完全消耗掉，所以旧电池可回收锌。锌既然是消耗性的外壳，在使用过程中就会变薄以致穿孔，这就要求在锌皮外加有密封包装，有些劣质产品，在使用过程中发生“渗漏”现象，即是没有按要求做的缘故。 铅蓄电池? 蓄电池放电到一定程度，可以利用外电源进行充电后再用，这样充电放电可以反复几百次。汽车的启动电源常用铅蓄电池，其结构如图2－12所示。 电池内有一排铅锑合金的栅格板，栅孔为细的铅粉泥所填满。栅板交替由两块导板相联，分别成为顶部的两个电极。整个电极板在使用之前先浸泡在稀硫酸溶液中进行电解处理，在阳极，Pb被氧化成为二氧化铅（PbO2），在阴极，形成海绵状金属铅。干燥 后，PbO2为蓄电池的正极，海绵状铅为负极①。所用电解液为30％的硫酸（H24），因此这类电池可以也叫酸性蓄电池。放电时，电极反应和电池反应如下： 放电之后，正负两极都生成了一层硫酸铅（PbSO4），到一定程度就必须充电。充电时是将一个电压略高于蓄电池的直流电源与它相接，PbO2电极上的PbSO4放出电子被氧化为PbO2，Pb极上的PbSO4接受电子被还原为Pb，于是蓄电池的电极恢复原状，又可放电。充电时的电极反应和电池反应恰好是放电时的逆反应： 铅蓄电池放电和充电过程可以合并写为： 铅蓄电池每个单元电压为2.0V左右，汽车用的电瓶一般由3个单元组成，即工作电压在6.0V左右。若电容量为几十至100A，放电时，单元电压降到1.8V，就不能继续使用，必须进行充电。只要按规定及时充电，使用得当，一个电池可以充放电300多次，否则使用寿命会大大降低。这种蓄电池具有电动势高、电压稳定、使用温度范围宽、原料丰富、价格便宜等优点。主要缺点是笨重、防震性差、易溢出酸雾、维护不便、携带不便等。针对这些问题，科技工作者认真不断地从电极材料、隔板材料、电解液组成、电池槽体、整体密封等多方面进行改进。自80年代以来各种新型的铅蓄电池逐渐问世，它们在汽车工业、通讯业、飞机、船舶、矿山、军工等方面都有广泛应用。在当今各种电池中，就其总产量而言，铅蓄电池还是占90％。 新技术的发展，迫切要求研制体积小、质量轻容量大