归纳与整理课堂实录【2】

二次电池难点突破

导学案

成都市盐道街中学 吴鹏

【学习目标】

1.通过知识回顾，理解原电池、电解池在构成条件与工作原理方面的异同点。

2.通过对铅蓄电池总反应、电极反应的书写与分析，掌握快速判断书写四个电极反应的方法。

3.通过变式训练，掌握解决二次电池有关问题的一般方法。

【学习重难点】

重点：

1.掌握原电池、电解池的工作原理，能准确运用；

2.书写二次电池充放电的电极反应式。

难点：

1.判断二次电池充放电时的电极名称并运用原电池、电解池相关知识进行分析。

2.书写复杂的陌生电极反应式。

【学习过程】

【课前前置性学习】旧知回顾—原电池、电解池、二次电池基础知识复习（5min）

活动目标

活动形式

活动内容及结果

原电池

电解池

回顾原电池、电解池、二次电池基础知学生课前思考并填写，教师抽取一名学生导学案投影批改

图

例

电极名称

反应方程式

电子移动方向与路径

溶液中离子移动方向

负极：

阳极：

正极：

阴极：

识

1.

二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。

2.

铅蓄电池是常见的二次电池，其充电反应和放电反应如下：

放电时，该装置是

，负极材料为

，正极材料为

。

(1)总反应：

（用离子方程式表示）

．．．．．．．．充电Pb(s)PbO2(s)+2H2SO4(aq)放电2PbSO4(s)2H2O(l)(2)负极反应：

(3)正极反应：

1

充电时，该装置是

。铅蓄电池正极与直流电源

极相连，负极与直流电源

极相连。

(4)总反应：

（用离子方程式表示）

．．．．．．．．(5)阳极反应：

(6)阴极反应：

[回答问题]观察反应(1)~(6)，(1)~(3)三个反应、(4)~(6)三个反应、两个总反应、四个电极反应之间分别有什么关系？

学生归纳

教师点拨

在已知二次电池充放电总反应的情况下，如何快速写出四个电极反应式？

【活动一】过手训练—直接应用前置性学习内容解题(10min) 活动目标

活动形式

活动内容及结果

高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保

持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:

放电充电3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH

(1)

根据反应方程式，可判断出该电池电解质溶液为

（填“酸性”掌握在已

知二次电

池总反应的前提下书写四个电极反应

的方法

(4)

充电时，该装置是电解池。

阳极反应：

阴极反应：

充电过程中，电池正极附近溶液的pH逐渐

（“增大”、“减小”或“不变”）。

.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：

学生练习

2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe，有关该电池的下列说法中，正确的是(

) A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价

2 “碱性”或“中性”）。

(2)

将上述反应改写为离子方程式：

学生填写

(3)

放电时，该装置是原电池，溶液中的K+移向

（填“正极”或“负投影展示

极”）。

负极反应：

正极反应：

B．该电池的电池反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．负极的电极反应式为Al－3e===Al3

－＋D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S＋Fe－2e===2Li＋FeS－＋

【活动二】突破难点—二次电池的“分解”与电极判断（15min）

活动目标

活动形式

活动内容及结果

学生思考

教师点拨

用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如左图所示，回答下列问题：

(1)

两电极与用电器相连时，该装置是

（填“原电池”或“电解池”）负极材料是

，负极发生放电的物质是

，负极反应是

,正极反应为

。

－该过程中，OH移向

（填“碳电极”或“镍电极”）。

(2)

两电极与充电器相连时，镍电极应与外电源的

极相连，作

极，此时总反应为：

。

掌握二次电池的“分解”与电极判断

全钒液流电池充电时间短，续航能力强，被誉为“完美电池”。工作原理如图，已知反应的离子方程式：VO2(蓝色)＋H2O＋V3(紫色)＋＋＋VO2(黄色)＋V2＋(绿色)＋2H。下列叙述错误的是

＋

学生思考

小组讨论

学生讲解

A．放电时，正极电极反应为：VO2+＋e-＋2H+＝VO2+＋H2O B．充电时，阴极电极反应为：V3+＋e-＝V2+

C．放电时，H+从电池右边移向左边

D．利用该电池电解饱和NaCl溶液(石墨作电极)，2 mol VO2+发生氧化反应时，可生成气体44.8 L

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【归纳小结】

1.在已知总反应的情况下，如何判断正负极（或阴阳极）？若总反应未知，根据图象有哪些细节可以作为电极判断的依据？

学生归纳

教师点拨

2.解决二次电池题目的首要问题和一般步骤是什么？

【拓展练习】

1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2

下列有关该电池的说法不正确的是

－

－

(

) A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－2e===Fe(OH)2

C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低

D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－2e===Ni2O3＋3H2O －－

2.斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和Cn[AlCl4](Cn为石墨)，有机物阳离子和[AlCl4]组成离子液体，电池放电时，在负极附近形成[Al2Cl7]。充电和放电过程中离子液体中的阳离子浓度不变。下列说法不正确的是：

A.放电时，铝为电池负极，电极反应式为：

－Al－3e===Al3+

B.

放电时，负极材料和正极材料质量均减少

C.

充电和放电过程中，有机物阳离子的移动方向相反

D.

充电时，阳极的电极反应式为：

－－[AlCl4]+Cn－e===Cn[AlCl4]

3.右图所示装置I是一种可充电电池，装置II为电解池。离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为:2Na2S2NaBr3放电充电－－Na2S43NaBr

闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是

A．负极反应为4Na—4e-=4Na+

B．当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时，b电极上析出标准状况下的气体112 mL C．闭合K后，b电极附近的pH变小

D．闭合K后，a电极上有气体产生

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