好原電池學(xué)案李永江

1、第二節(jié) 化學(xué)能與電能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 原電池的工作原理。2. 電極反應(yīng)式.原電池反應(yīng)式的書寫。3. 原電池的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)重點】原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。【學(xué)習(xí)難點】通過對原電池實驗的研究，從電子轉(zhuǎn)移角度理解原電池。【學(xué)習(xí)過程】一、一次能源和二次能源1、一次能源： 2、二次能源： 【練習(xí)】下列關(guān)于能源的說法正確的是（ ） a、電能是二級能源 b、水力是二級能源 c、天然氣是一級能源 d、煤氣是一級能源二、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化1、火力發(fā)電的過程：化學(xué)能 【練習(xí)】1、電力在國民經(jīng)濟及日常生活中占有重要的地位，現(xiàn)階段我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活上等的用電主要是（ ）產(chǎn)生的 a、火力發(fā)電 b、水力發(fā)電 c

2、、風(fēng)力發(fā)電 d、核力發(fā)電2、原電池【實驗】實驗現(xiàn)象：實驗1：把一塊鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里。 實驗現(xiàn)象：實驗2：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來。探究課本實驗2-4，填寫下列表格現(xiàn) 象銅 片鋅 片電流表【學(xué)與問】根據(jù)你所了解的電學(xué)知識，你知道電子是怎樣流動的嗎？你如何判定銅鋅原電池裝置的正、負極？cu-zn原電池工作原理cu-原工作原想考下列問題實驗2中：1.，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？2 .zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中h+的？3.h+得到的電子是cu失去的嗎？cu在這個過程中起什么作用？5.電子從zn到溶液中h+經(jīng)歷了哪些途徑？6.導(dǎo)線在這個過程中起什么作用？ 7.你怎樣

3、才能知道導(dǎo)線中有電子流過？怎樣才能知道導(dǎo)線中電子流動方向？銅鋅原電池的工作原理 銅鋅原電池zncuh2so4溶液失e-,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生反應(yīng)的化學(xué)方程式請用雙線橋表示電子的轉(zhuǎn)移情況： 電子的流向與電流的流向相反正極： 電子，發(fā)生 負極： 電子，發(fā)生 反應(yīng)的離子方程式：根據(jù)銅鋅原電池，填寫下表：電極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型得失電子的粒子電子流動方向負極正極【歸納】2、原電池的原理：總結(jié) 叫做原電池歸納小結(jié)：1、 鋅片： （ 反應(yīng)）銅片： （ 反應(yīng)） 總反應(yīng)式： 2、電極反應(yīng)式：表示 的式子。3、原電池中的電極名稱：負極： 正極： 練習(xí)1.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接于同一稀硫酸溶液中。下列敘述正

4、確的是( )。 a正極附近硫酸根離子的濃度逐漸增大 b負極附近硫酸根離子的濃度逐漸增大 c正極、負極硫酸根離子的濃度基本不變 d正極附近硫酸根離子的濃度逐漸減少練習(xí)2.原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是 （ ）a、原電池中溶液能電離出自由移動的離子b、有兩根導(dǎo)線將兩個活動性不同的電極連接c、電極上進行的氧化還原反應(yīng)的生成物為電子d、電極上進行的氧化還原反應(yīng)中會有電子的轉(zhuǎn)移2原電池正、負極的判斷方法(1)根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷一般是活動性較強的金屬為 ，活動性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為 。(2)根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷電流是由 流向 ；電子流動方向是由 流向 。(3)根據(jù)原電池中電解質(zhì)溶液

5、內(nèi)離子的定向移動方向判斷在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子移向 ，陰離子移向 。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷原電池的 總是失電子發(fā)生 ， 總是得電子發(fā)生 。(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷溶解的一極為 ，增重或有氣泡放出的一極為 。練習(xí)3.某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，該金屬可能為() a鋁 b銅 c錫 d硅3原電池原理的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)速率如實驗室用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)和鋅、稀h2so4形成原電池，加快了鋅的腐蝕，使產(chǎn)生h2的速率加快。練習(xí)3實驗室中制取氫氣，最好的方法是( )。 a純鋅與

6、稀硫酸反應(yīng) b純鋅與濃硫酸反應(yīng) c純鋅與稀鹽酸反應(yīng) d粗鋅(含銅、銀)與稀硫酸反應(yīng)(2)比較金屬的活動性強弱 原電池中，一般活潑性強的金屬為 ，活潑性弱的金屬為 。例如有兩種金屬a和b，用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生，由原電池原理可知，金屬活動性 。練習(xí)4.在如下圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是()a碳棒上有氣體放出，溶液ph變大ba是正極，b是負極c導(dǎo)線中有電子流動，電子從a極到b極da極上發(fā)生了氧化反應(yīng)練習(xí)5.下列敘述中，可以說明金屬甲的活動性比金屬乙的活動性強的是（ ） a在氧化還原反應(yīng)中，甲原子失去的電子比乙

7、原子失去的電子多； b同價態(tài)陽離子，甲比乙的氧化性強； c甲能跟稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣而乙不能； d將甲、乙作電極組成原電池時，甲是負極練習(xí)6.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、a 相連時，a為負極，c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的順序為( )a、abcd b、 acdb c、cabd d、bdca(3)設(shè)計原電池已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。例如，利用cu2ag

8、no3=cu(no3)22ag的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計成如圖所示的原電池，該原電池的電極反應(yīng)式為：負極(cu)：cu2e=cu2(氧化反應(yīng))正極(c)：2ag2e=2ag(還原反應(yīng))電極反應(yīng)式和原電池反應(yīng)式的書寫1電極反應(yīng)式的書寫(1)根據(jù)原電池的裝置書寫負極：若負極材料本身被氧化，其電極反應(yīng)式有兩種情況；a.一種是負極金屬失電子后生成的金屬陽離子不與電解質(zhì)溶液的成分反應(yīng)，此時的電極反應(yīng)可表示為 。b.另一種是負極金屬失電子后生成的金屬陽離子與電解質(zhì)溶液的成分反應(yīng)，此時的電極反應(yīng)要將金屬失電子的反應(yīng)、金屬陽離子與電解質(zhì)溶液反應(yīng)疊加在一起，如鉛蓄電池的負極反應(yīng)為pbso2e=pbso4。若負極材料本

9、身不反應(yīng)，如燃料電池，在書寫負極反應(yīng)式時，要將燃料失電子的反應(yīng)及其產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液中的反應(yīng)疊加在一起書寫，如h2o2(koh溶液)電池的負極反應(yīng)為h22oh2e=2h2o。正極：首先判斷在正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。當(dāng)負極材料與電解質(zhì)溶液能發(fā)生自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)時，在正極上發(fā)生電極反應(yīng)的物質(zhì)是電解質(zhì)溶液中的某種微粒；當(dāng)負極材料與電解質(zhì)溶液不能發(fā)生自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)時，在正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是溶解在電解質(zhì)溶液中的o2。一般電反應(yīng)可表示為 然后再根據(jù)具體情況寫出正極反應(yīng)式，在書寫時也要考慮正極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的問題，若反應(yīng)也要書寫疊加式。(2)根據(jù)原電池反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物

10、質(zhì)，確定正負極產(chǎn)物。利用電荷守恒分別寫出電極反應(yīng)式。驗證：兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學(xué)方程式相同，則書寫正確。2原電池反應(yīng)式的書寫兩電極反應(yīng)式，得失電子數(shù) 時，將兩電極反應(yīng)式相加即得原電池反應(yīng)式。特別提醒在正極上，若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原，無論該離子是強電解質(zhì)提供的，還是弱電解質(zhì)提供的，一律寫離子符號；而在原電池反應(yīng)中，要遵循離子方程式的書寫規(guī)則，只有易溶的強電解質(zhì)用離子符號表示。原電池的形成條件探究原電池構(gòu)成部分對比一實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式電流計插在一個盛有稀硫酸的燒杯中zn溶解無氣泡偏轉(zhuǎn)石墨氣泡插在兩個盛有稀硫酸的燒杯中zn無明顯現(xiàn)象無偏轉(zhuǎn)石墨結(jié)論：原電池構(gòu)成部分對比二實驗

11、現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式電流計稀硫酸zn溶解無氣泡偏轉(zhuǎn)fe氣泡乙醇zn無現(xiàn)象無偏轉(zhuǎn)fe無現(xiàn)象結(jié)論：原電池構(gòu)成部分對比三實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式電流計稀硫酸zn溶解氣泡無偏轉(zhuǎn)zn溶解氣泡稀硫酸zn溶解偏轉(zhuǎn)fe氣泡結(jié)論：【歸納】3、組成原電池的條件： 練習(xí)7.原電池的總反應(yīng)的方程式是zn+cu2+=zn2+cu，該反應(yīng)的原電池的組成正確的是( )abcd正極znagcucu 負極cucuznzn電解質(zhì)溶液cucl2h2s04cuso4fecl2課時作業(yè)1、根據(jù)zn+cu2+=zn2+cu的反應(yīng)原理設(shè)計一個原電池，當(dāng)zn為負極時，正極可以選用的金屬材料是：（ ） a 鎂 b 石墨 c 鋁 d 鉛2、x、y、z都是金屬，把x投入z的硝酸鹽溶液中,x的表面有z析出， x 與y組成原電池時，y為電池的負極，x、y、z三種金屬的活潑性順序為：（ ） a xyz b xzy c yxz d yzx3、用鋅片、銅片和硝酸銀組成的原電池，正極上發(fā)生的反應(yīng)是 a、2h+2e- =h2b、zn -2e- =zn2+ c、2h2o+4e-=4oh- d、ag+e- =ag4、一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是 zn+cu2+ =cu+zn2+，該反應(yīng)的原電池的正確組成是（ ） a、正極：鋅，負極：銅，電解質(zhì)溶液：硫酸b、正極：銅，負極：鋅，電解質(zhì)溶液：硫酸 c、正極：銅