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第二节《化学电源》学案

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
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- 适用学校：不限
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- 更新时间：2015-10-30 10:02:39
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※资料简介※
第二节化学电源
【今日目标】
1.了解几种常见化学电源，一次、二次、燃料电池的工作原理。
2．正确书写有关电池的电极反应和电池反应。[来源:学科网]
【学习过程】
一、化学电源
1.概念：是将化学能直接转化为电能的装置。
2．类型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
【思考】　
① 化学电源中正、负极是什么物质得、失电子？

【提示】　正极：阳离子得到电子生成单质或O2得电子。
负极：活泼金属或H2失去电子。
② 氢氧燃料电池在酸性电解质和碱性电解质中的总反应实质相同吗？

【提示】　相同，都为2H2＋O2===2H2O
3．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＋SO42－－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。
4．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－。
5．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。
【提示】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、(1)今有2H2＋O2 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：________________、__________________。
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