归纳与整理优秀教学设计

新都一中

化学组

周鸣艳

锂（离子）电池的分析方法

新都一中化学组

周鸣艳

【学习目标】1、阅读与锂(离子)电池有关的相关文献资料，通过阅读提取所需知识

（训练学生接受、吸收、整合化学信息的能力）

2、辨析锂电池与锂离子电池，以此为载体理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能快速书写电极反应和总反应方程式（具体电池统一为模型认知）

3、运用对基本原理的理解和解题技巧快速解决实际问题

（体现同化和顺应的学习过程）

【教学重难点】以锂（离子）电池为载体，理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用

【教学过程】

课前案-------阅读文献获取新知

课前阅读《对锂离子电池认识的拔乱反正》，思考从这篇文章中有什么收获？

我的收获：

__________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

课中案：活动一、同学相互分享阅读的收获

时间

5 min

活动形式

同学之间收获1：

相互交流

后展示分2：

享阅读收获，不完3：

整再补充

逐渐形成4：

对锂（离

子）电池

的基本认

识

……

活动过程及结果

1

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周鸣艳

活动二

老师点评，辨析锂（离子）电池

时间

10min

活动形式

老师梳理同学们的收获形成正确的认识介绍解决问题的技巧

一、

辨析锂（离子）电池

1、原理分析：

锂电池：

Li+X=LiX

锂离子电池：

LiX1+X2

LiX2 +X1

2、方程式的书写技巧

活动过程及结果

例：钴酸锂电池

放电：(-)________________________________________________________

(+)_______________________________________________________

充电：阴极____________________________________________________

阳极_____________________________________________________

活动三

对点训练，加深理解

时间

活动

形式

【正误判断】

A、电池的充电与放电反应为可逆反应（

）

B、锂电池的电解质中可加入硫酸以提高导电性（

）

C、放电时，一定是Li+ 在正极得电子被还原（

）

D、充电时，锂电池负极质量减小（

）

E、锂电池的比能量大（

）

活动过程及结果

3min 学生开火车回答，说明判断原因加深对锂（离子）电池的理解

2

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2min 学生根【电极反应方程式的书写】

据书写1、海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源技巧，快速书写，的重要原料，如

LiFePO4

电池某电极的工作原理如下图所示：

再对正答案,检测学生对技巧的熟练掌握程度

该电池电解质为能传导

Li+

的固体材料。放电时该电极是电池的____极（填“正”或“负”），电极反应式为

_________________________________________________________________。

2、若采用钛酸锂（Li4Ti5O12

）和磷酸亚铁锂（LiFePO4

）作电极组成电池，其工作原理为：

该电池充电时阳极反应式是

_______________________________________________________________。

时间

2min

活动

形式

老师对综合的电化学的题目整体的分析思路的指导

（老师示范解题思路）

活动过程及结果

【陌生电池的综合分析】

一、适用于所有原电池的规律：

1.负极一定发生_______反应，正极一定发生_______反应

2.一般阳离子移向_____极，阴离子移向______极

二、适用于所有电解池的规律：

1.阳极一定发生________反应，阴极一定发生_______反应

2.一般阳离子移向______极，阴离子移向_____极

三、适用于所有电化学装置的规律：电子在__________中迁移，离子在______中迁移

1.(2009年浙江∙12)市场上经常见到的标记为Li—ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li＋2Li0.35NiO2的是（

）

A.放电时，负极的电极反应式：Li− e—＝Li+

B.充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应

C.该电池不能用水溶液作为电解质

D.放电过程中Li+向负极移动

3

2Li0.85NiO2，下列说法不正确

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18min

学生在知识加解题技巧的基础上如何快速解决问题

师生之间的相互的交流

2.（2016年四川·5）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是（

）

A.放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移

B.放电时，负极的电极反应式为LixC6 -xe-= xLi+ + C6 C.充电时，若转移1mol e-，石墨C6电极将增重7xg D.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2 -xe-= Li1-xCoO2 + xLi+

3.（2014 年天津·6）已知：锂离子电池的总反应为硫电池的总反应2Li＋S说法正确的是(

)

A．锂离子电池放电时，

Li向负极迁移

B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C．理论上两种电池的比能量相同

D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

4．（2014•新课标Ⅱ）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（

）

A．a为电池的正极

B．电池充电反应为LiMn2O4═Li1﹣xMn2O4+xLi C．放电时，a极锂的化合价发生变化

D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移

5.[2018全国卷Ⅲ-11]一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-（。下列说法正确的是（

）

xx=0或1）A. 放电时，多孔碳材料电极为负极

B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C. 充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移

D. 充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1－0.5 x)O2

6. （2017•新课标Ⅲ）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8＝8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是（

）

A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e＝3Li2S4

﹣＋

，锂Li2S,有关上述两种电池B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多

4

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【课后练习】

1、锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。下列有关说法正确的是（

）

A.外电路的电流方向是由a极流向b极

B.电池正极反应式为MnO2＋e＋Li===LiMnO2

C.可用水代替电池中的混合有机溶剂

D.每转移0.1 mol电子，理论上消耗Li的质量为3.5 g 2、最新发明的一种有望用在电动汽车上的锂—硫电池装置如图所示，用有机聚合物作电解质，已知放电时电池反应为Li2S6＋10Li===6Li2S。下列说法正确的是（

）

A.放电时，Li向负极移动

B.充电时，阳极质量减小，阴极质量增加

C.放电时，正极的电极反应为

－10e===6S2

－－＋－＋＋D.可用LiCl水溶液代替聚合物电解质

3、

锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是(

)

A.该电池放电时，正极的反应式为O2＋4e＋4H===2H2O B．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Li＋e===Li C．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替

D．正极区产生的LiOH可回收利用

5．某充电宝锂离子电池的总反应为xLi＋Li1－xMn2O4

为NiOOH＋MH

M＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应＋－－＋两种电池的说法不正确的是(

) A．锂离子电池放电时Li向正极迁移

B．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e===Ni(OH)2＋OH

C．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电

D．锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4－xe===Li1－xMn2O4＋xLi

5

－＋－－＋