魯科版選修四《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池》教案1

最新魯科版選修四化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池教案 1電池教案 1 參考資料 1、原電池的正負(fù)極的判斷方法（ 1）由組成原電池的兩極電極材料判斷。一般是活潑的金屬為負(fù)極, 活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。（ 2）根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷。電流是由正極流向負(fù)極；電子流動方向是由負(fù)極流向正極。（ 3）根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽離子移向的極是正極, 陰離子移向的極是負(fù)極。（ 4）根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng), 其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。（ 5）根據(jù)電極現(xiàn)象判斷。溶解的一極為負(fù)極, 增重或有氣泡放出的一極為正極。2、原電池的應(yīng)用（ 1）加快氧化還原反應(yīng)的速率如實(shí)驗(yàn)室用Zn 和稀 H2SO4（或稀HCl）反應(yīng)制H2, 常用粗鋅 , 它產(chǎn)生H2 的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和粗鋅、稀H2SO4 的溶液形成原電池, 加快了鋅的腐蝕, 使產(chǎn)生 H2 的速率加快。如果用純Zn, 可以在稀H2SO4 溶液中加入少量的CuSO4 溶液 , 也同樣會加快產(chǎn)生H2的速率, 原因是 Cu2+ZnCu+Zn2+, 生成的 Cu 和 Zn 在稀 H2SO4 的溶液中形成原電池, 加快了鋅的腐蝕 , 產(chǎn)生 H2 的速率加快。（ 2）比 較金屬的活動性強(qiáng)弱例如：有兩種金屬A 和 B, 用導(dǎo)線連接后插入到稀H2SO4 中 , 觀察到 A 極溶解 ,B 極上有氣泡產(chǎn)生 , 根據(jù)電極現(xiàn)象判斷出A 是負(fù)極 ,B 是正極；由原電池原理可知, 金屬活動性A>B, 即原電池中 , 活潑性強(qiáng)的金屬為負(fù)極, 活動性弱的金屬為正極。（ 3）設(shè)計(jì)原電池例如：利用Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2 的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池, 由反應(yīng)式可知：1 / 3Cu 失去電子作負(fù)極 ,FeCl3+, 且作電解質(zhì)溶液 , 正極為活潑性比Cu 弱(Fe ) 在正極上得到電子3的金屬離子或?qū)щ姷姆墙饘俚?。如圖：負(fù)極 (Cu) 2eCu2+( 氧化反應(yīng) )正極 (C) ： 2Fe3+2e2Fe2+( 還原反應(yīng) )（ 4）金屬的腐蝕（從理論上揭示鋼鐵腐蝕的主要原因）金屬腐蝕的本質(zhì)是： M ne M n+發(fā)生氧化反應(yīng) , 氧化金屬（如 Fe）的最主要的氧化劑是空氣中的 O2, 其次是酸性電解質(zhì)溶液中的 H+腐蝕規(guī)律：原電池腐蝕中 , 兩金屬活動性相差越大 , 活潑金屬腐蝕越快。對同樣的電極 , 強(qiáng)電解質(zhì)引起的腐蝕>弱電解質(zhì)引起的腐蝕>非電解質(zhì)引起的腐蝕【多彩化學(xué)】電池的服務(wù)壽命電池是一種化學(xué)物質(zhì), 因而也是有一定服務(wù)壽命的, 諸如干電池（包括普通的堿性電池）等一次電池是不能充電的, 服務(wù)壽命當(dāng)然只有一次。對于充電電池, 一般我們以充電次數(shù)來衡量其服務(wù)壽命的長短。鎳鎘電池的循環(huán)使用壽命在300700 次左右 , 鎳氫電池的可充電次數(shù)一般為 4001000 次 , 鋰離子電池為500800 次。充電電池的服務(wù)壽命不僅受制作電池采用的原料、制作工藝等因素的影響,還與電池的充放電方法及實(shí)際使 用情況有密切關(guān)系。例如 , 某人于 1985 年開始使用的6 節(jié) HITACHI（日立）鎳鎘電池, 一直到現(xiàn)在還在繼續(xù)使用 , 只是電池容量有些降低了。看來, 只要使用方法合理 ,充電電池是完全可以達(dá)到甚至大大超過標(biāo)稱的服務(wù)壽命的。質(zhì)子交換膜燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池以磺酸型質(zhì)子交換膜為固體電解質(zhì), 無電解質(zhì)腐蝕問題 , 能量置換效率高, 無污染 ,可室溫快速啟動。質(zhì)子交換膜燃料電池在固定電站、電動車、軍用特種電源、可移動電源等方面都有廣闊的應(yīng)用前景, 尤其是電動車的最佳驅(qū)動電源。它已成功地用于載人的公共汽車和奔馳轎車上。彎曲異形的高分子電池現(xiàn)在另外一種新型電池- 高分子電池 , 也被各大手機(jī)廠商看好。其實(shí)高分子電池只是一個泛稱,一般指構(gòu)成電池的正極、負(fù)極與電解質(zhì)三要素中, 至少有一項(xiàng)使用高分子作為主要材料。目前高分子主要被應(yīng)用在正極與電解質(zhì)。由于使用高分子取代電池中的電 解液 ,因此不必再有為了封閉液狀電解液的外部殼子, 所以這樣電池可以從根本上避免漏液的問題；而且電池內(nèi)部是膠態(tài)的固體, 所以可以制成薄型電池, 在 2.6V 、400mAh 容量的情況下其厚度只有0.5mm；還可以設(shè)計(jì)成多種形狀, 這種電池最大可彎曲90度左右。這在一些“異形”手機(jī)中是相當(dāng)方便應(yīng)用的。固體氧化物燃料電池采用固體氧化物作為電解質(zhì), 除了高效 , 環(huán)境友好的特點(diǎn)外 , 它無材料腐蝕和電解液 腐蝕等問題；在高的工作溫度下電池排出的高質(zhì)量余熱可以充分利用, 使2 / 3其綜合效率可由 50%提高到 70%以上；它的燃料適用范圍廣 , 不僅能用 H2, 還可直接用 CO、天然氣 ( 甲烷 ) 、煤汽化氣、碳?xì)浠衔铩?NH3、 H2S 等作燃料。這類電池最適合于分散和集中發(fā)電3 / 3