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科學工作者為心臟病人設計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料.依靠人體內液體中含有一定濃度的溶解氧.H+和Zn2+進行工作.回答下列問題 (1)負極材料是 電極反應式是 (2)正極材料是 電極反應式是 ［課后作業(yè)］案例分析:在倫敦的上流社會.有一位貴族夫人格林太太.幼年時因蛀牙補過一顆不銹鋼的假牙.不料后來.她又因為車禍掉了一顆牙.為了顯示其富有.她裝了一顆黃金假牙.自此以后.她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛.失眠心情煩燥等癥狀.更奇怪的是.眾多的醫(yī)學家為她檢查后.都找不到病因是什么.這位夫人整日感到精神萎靡.找遍各大醫(yī)院會診也不見效果.格林太太的病因到底是什么呢?請同學根據(jù)本節(jié)的知識和我們生物學上的常識進行一下診斷. 教學回顧: 教 案 課題:第二章 第二節(jié) 化學能與電能(二) 授課班級 課 時 教 學 目 的 知識 與 技能 在獲得原電池概念和組成條件的基礎上.能設計出一些原電池實驗.學習實驗研究的方法 過程 與 方法 1. 在探究設計原電池實驗的過程中.學會運用觀察.實驗.查閱資料等多種手段獲取信息.并運用比較.分類.歸納.概括等方法對信息進行加工 2. 能對自己的化學學習過程進行計劃.反思.評價和調控.提高自主學習化學的能力 情感 態(tài)度 價值觀 1.有參與化學科技活動的熱情.有將原電池知識應用于生產(chǎn).生活實踐的意識.能夠對與化學有關的社會和生活問題作出合理的判斷 2.了解原電池對個人生活和社會發(fā)展的貢獻.關注能源問題.逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想 重 點 在實驗探究的基礎上認識原電池的組成及應用 難 點 對研究成果以及學習過程和結果的評價和反思 知 識 結 構 與 板 書 設 計 知識拓展------原電池的應用 ①制作化學電源 ②加快反應速率: ③判斷金屬活動性的強弱 ④揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕. 二.發(fā)展中的化學電源(chemical power source) 1．干電池 負極:Zn -2e-= Zn2+, 正極:正極:2NH4++2e-=2NH3+H2 電池的總反應式為:Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2 副反應:副反應:H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+ 2.充電電池 (1) 鉛蓄電池 負極:Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正極:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 蓄電池充電和放電的總化學方程式為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O (2)鎳氫電池 負極:H2 +2OH- -2e-= 2H2O 正極:2NiO(OH) +2H2O +2e- = 2Ni(OH)2 +2OH- 放電總反應式:H2 + 2NiO2 (3)堿性蓄電池 1銀鋅電池: 負極:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 銀鋅電池充電和放電的總化學方程式為:Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2 2 鎘鎳電池: 負極:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2 正極:2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- 鎘鎳電池充電和放電的總化學方程式為: 2NiO(OH)+Cd+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2 (4) 鋰電池 負極:Li - e- = Li+ 正極:MnO2 + e- = MnO2- 總反應式:Li + MnO2 = LiMnO2 3．燃料電池 (1) 氫氧燃料電池 電極反應:負極:2H2+4OH--2e-=4H2O 正極:O2+2H2O+2e-=4OH- 電池的總反應為:2H2 + O2 = 2H2O 若電解質溶液為稀H2SO4 負極:2H2 -4e-=4H+ 正極:O2+ 4H+ + 4e-= 2H2O 放電總反應式: 2H2 + O2 = 2H2O (2) 甲烷氧氣燃料電池 負極:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 正極:2O2+4H2O+8e-=8OH- 電池的總反應式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 教學過程 教學步驟.內容 教學方法.手段.師生活動 ［知識回顧］1.原電池的原理 2.簡單的原電池的正負極和電子流向如何? ［過］上節(jié)課我們重點學習了原電池的原理和構成條件.那么原電池的原理又是如何應用在我們的生產(chǎn)生活領域上的呢? ［板書］知識拓展------原電池的應用 ①制作化學電源 ②加快反應速率: ［講］例如.實驗室制H2 時.由于鋅太純.反應一般較慢.可加入少量CuSO4以加快反應速率. ［板書］③判斷金屬活動性的強弱 ④揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕. ［講］鋼鐵中含有碳.可與Fe組成原電池.發(fā)生原電池反應而使鋼鐵遭到腐蝕 ［講］有一位非常喜歡趕時髦的富商決定建造一艘海上游艇.為了使游艇奢侈豪華.他不惜重金讓造船師用昂貴.漂亮.對海水有很強抗腐蝕能力的鎳銅合金將船底包起來.由于這種合金的金屬強度不夠大.造船師又不得不用特種鋼來制造游艇的許多零件.在一片贊美聲中.游艇緩緩駛進了大海.暢游于碧海波濤中.可是未過幾周.這艘游艇底部變得千瘡百孔.過早結束了它的使命.你能解釋其中的原因嗎? [引言]人們應用原電池原理.制作了多種電池.如干電池.蓄電池.充電電池.高能電池等.以滿足不同需要.我們課我們具體來學習幾種利用化學能轉變?yōu)殡娔艿幕瘜W電源. [板書] 二.發(fā)展中的化學電源(chemical power source) ［講］最古老的電池 -- 巴格達電池 1936年6月.伊拉克考古學家在巴格達城郊.發(fā)現(xiàn)了大量公元前二百多年屬于波斯王朝時代的文物.其中包括一些奇怪的陶制器皿和生銹的銅管.鐵棒.陶制器皿有點像花瓶.高15厘米.呈淡黃色.瓶里裝滿了瀝青.瀝青之中有個鈾管.直徑2.6厘米.高9厘米.鈾管中又有一層瀝青.并有一根銹跡斑斑的鐵棒. [講]上述原電池的結構較簡單.攜帶也不方便.當今的電池工業(yè)已能制造出各種各樣的實用電池.實用電池一般應具有的特點是:能產(chǎn)生穩(wěn)定而具有較高電壓的電流:安全.耐用且便于攜帶,能夠適用于特殊用途,便于回收處理.不污染環(huán)境或對環(huán)境產(chǎn)生較小的影響.下面我們來簡單介紹幾種常見電池和新型電池. [板書] 1．干電池 ［講］干電池是用鋅制圓筒型外殼作負極.位于中央的頂蓋有銅的石墨作正極.在石墨周圍填充NH4Cl和淀粉糊作電解質.還填有MnO2和炭黑 [板書]負極:Zn -2e-= Zn2+, 正極:正極:2NH4++2e-=2NH3+H2 電池的總反應式為:Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2 副反應:副反應:H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+ [講]淀粉糊的作用是提高陰.陽離子在兩極的析出速率.ZnCl2的作用是吸收NH3.MnO2作用是吸收正極放出的H2生成MnO(OH) .從而消除電極正極H2的集結現(xiàn)象.防止產(chǎn)生極化.干電池是一次性電池.放電后不能再使用.內部氧化還原反應不可逆.為提高使用壽命.用KOH代替NH4Cl來提高性能. 干電池的主要用途是錄音機.閃光燈.手電筒.電動玩具.袖珍電視機以及電極.空調搖控器等. ［過］充電電池又稱二次電池 .可充電電池是兩極都參加反應的電池.這是一種發(fā)展較快的原電池.如鉛蓄電池.銀鋅電池..鋰電池.愛迪生蓄電池等.它們的負極是較活潑的金屬.正極一般是金屬氧化物.放電時.負極被氧化.正極材料的氧化物被還原.充電時的電極反應與放電時相反. [板書]2.充電電池 (1) 鉛蓄電池 [講]鉛蓄電池可放電亦可充電.它是用硬橡膠和透明塑料制成長方形外殼.在正極板上有一層棕褐色的PbO2.負極是海棉狀的金屬鉛.兩極均浸入硫酸溶液中.且兩極間用橡膠或微孔塑料隔開. [板書]負極:Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正極:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 蓄電池充電和放電的總化學方程式為: Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O [講]當放電進行到硫酸的濃度降低.溶液的密度達到1.18g/cm3時應停止使用.需充電.充電時起電解池的作用. ［思考與交流］鉛蓄電池在放電前后電解質溶液和電極分別有哪些變化?這對電池的繼續(xù)工作會帶來哪些影響? 電解質溶液的濃度有所下降.同時電極上都附著一層難溶物PbSO4 使電池的電壓降低.電壓不穩(wěn)定.欲使其恢復.就要對其進行充電 [板書](2)鎳氫電池 負極:H2 +2OH- -2e-= 2H2O 正極:2NiO(OH) +2H2O +2e- = 2Ni(OH)2 +2OH- 放電總反應式:H2 + 2NiO2 [講]1970-1975開發(fā)了先進的銀鋅.鎳鎘電池技術.1975-1983美國海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池.1979-1987美國國家能源部發(fā)展電動車用的鎳鋅電池.1998-1992美國海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水 [板書](3)堿性蓄電池 1銀鋅電池: 負極:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 銀鋅電池充電和放電的總化學方程式為: Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2 [講]正極殼填充Ag2O和石墨.負極蓋填充鋅汞合金.電解質溶液KOH. [板書] 2 鎘鎳電池: 負極:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2 正極:2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- 鎘鎳電池充電和放電的總化學方程式為: 2NiO(OH)+Cd+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2 [講] [講解]負極材料:Cd.正極材料:涂有NiO2.電解質:KOH溶液.鎳鎘電池壽命較蓄電池長.但鎘是致癌物.鎳鎘污染環(huán)境. [講]還有一種廣泛用于筆記本電腦.移動電話.攝像機的鋰離子電池.其壽命較長.被稱為綠色電池 [板書](4) 鋰電池 負極:Li - e- = Li+ 正極:MnO2 + e- = MnO2- 總反應式:Li + MnO2 = LiMnO2 [講]優(yōu)點:質量輕.容量大.放電時間長.鋰電池是一種高能電池.鋰作為負極.技術含量高.有質量輕.體積小.電壓高.工作效率高和壽命長等優(yōu)點.常用于電腦筆記本.手機.照相機.心臟起博器.火箭.導彈等的動力電源. [講]還有一種新型高效氫氧燃料電池.主要用于航天領域.它的電極一般為活化電極.具有很強的催化活性.如鉑電極.活性炭電極等.電解質溶液為40%KOH溶液. [板書]3．燃料電池 (1) 氫氧燃料電池 電極反應:負極:2H2+4OH--2e-=4H2O 正極:O2+2H2O+2e-=4OH- 電池的總反應為:2H2 + O2 = 2H2O [講]該電池的特點是能量轉化率高.可達70%以上.且其燃燒的產(chǎn)物為水.因此不污染環(huán)境. [板書] 若電解質溶液為稀H2SO4 負極:2H2 -4e-=4H+ 正極:O2+ 4H+ + 4e-= 2H2O 放電總反應式: 2H2 + O2 = 2H2O [講]新型燃料電池:該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極.又在兩極上分別通甲烷和氧氣. [板書](2) 甲烷氧氣燃料電池 負極:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 正極:2O2+4H2O+8e-=8OH- 電池的總反應式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 教學回顧: 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

科學工作者為心臟病人設計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進行工作�；卮鹣铝袉栴}：

(1)正極材料是______________，電極反應是______________。

(2)負極材料是______________，電極反應是______________。

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科學工作者為心臟病人設計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進行工作。回答下列問題：

(1)正極材料是______________，電極反應是______________。

(2)負極材料是______________，電極反應是______________。

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科學工作者為心臟病人設計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進行工作。該電池在工作時，正極上的電極反應為(    )

    A.ZnZn2++2e-          B.2H++2e-H2

C. 2H20+O2+4e-40H-   D．O2+4H++4e-2H2O

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科學工作者為心臟病人設計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進行工作．回答下列問題：

(1)正極材料是________，電極反應是________．

(2)負極材料是________，電極反應是________．

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科學工作者為心臟病人設計的心臟起搏器的電池是用Pt和Zn作電極材料，依靠人體內液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進行工作．回答以下問題：

(1)正極材料是________，電極反應式是________．

(2)負極材料是________，電極反應式是________．

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