原電池公開課教學(xué)案

1、第二講 原電池 化學(xué)電源（教學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解原電池的工作原理；能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。2、了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】1、原電池的工作原理；2、電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式的書寫。課前同學(xué)們進(jìn)行了自主復(fù)習(xí)，完成了預(yù)習(xí)作業(yè)。對原電池的概念、構(gòu)成條件、原電池的工作原理進(jìn)行了回顧。從作業(yè)的完成情況來看，大部分學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握的較好，只是部分學(xué)生對鹽橋原電池中陰陽離子的移動還有些認(rèn)識不清?！菊n堂互動】雙液原電池中鹽橋內(nèi)電解質(zhì)中的陰陽離子如何移動？【學(xué)生回答】 左池中因金屬鋅失電子，在鋅極附近聚集了大量Zn2+而帶上正電荷，所以，鹽橋內(nèi)電解質(zhì)的陰離子向這極（

2、負(fù)極）移動，同樣，右池中因Cu2+離子得電子使得銅極附近聚集了大量的負(fù)電荷，使得鹽橋內(nèi)電解質(zhì)的陽離子向這極（正極）移動?！編煛?事實(shí)上，高考中涉及到電化學(xué)的試題主要以電極正負(fù)的判斷、電極方程式的書寫的方式呈現(xiàn)的。今天，我們就這兩個問題展開討論。一、原電池正負(fù)電極的判斷 我們?nèi)绾闻袛嘣姵氐恼?fù)極呢？可以從哪些角度進(jìn)行思考？【學(xué)生回答】 可以根據(jù)電極材料進(jìn)行判斷、根據(jù)電極反應(yīng)判斷、根據(jù)電子流動方向判斷、根據(jù)電極上產(chǎn)生的現(xiàn)象判斷、根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的運(yùn)動方向判斷?！編煛?回答的很好。請一位同學(xué)具體說說根據(jù)電極材料如何判斷電極的正負(fù)？【生】 均為金屬、金屬和非金屬導(dǎo)體、金屬和化合物、都是惰性材料的

3、。1、根據(jù)電極材料判斷：電極材料電極正負(fù)均為金屬金屬與非金屬金屬與化合物惰性材料（Pt等）【師】 對于兩極都用惰性材料制作的，通常以Pt為材料，具有超大表面積和強(qiáng)吸附性，用以吸附可燃物（這一極為負(fù)極）和助燃物（通常為氧氣，這一極為正極）。除了電極材料以外其他判斷，我們也來請這位同學(xué)說說。2 / 10【生】 失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)的為正極；電子流出的極為負(fù)極，電子流入的極是正極；電極質(zhì)量減少的是負(fù)極，電極質(zhì)量增加或產(chǎn)生氣體的是正極；陰離子移向的是負(fù)極，陽離子移向的是正極。2、根據(jù)電極反應(yīng)判斷：3、根據(jù)電子流向判斷：4、根據(jù)電極上的現(xiàn)象判斷：5、根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子

4、移動方向判斷：【師】 請運(yùn)用剛剛總結(jié)的規(guī)律分析下題：（學(xué)生回答）【例1】根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示，其中鹽橋內(nèi)裝瓊脂­飽和KNO3溶液。請回答下列問題：(1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_。(2)銀電極為電池的_極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式：銀電極：_；X電極：_。(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極。(4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是_(填序號)。AK BNO CAg DSO(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替_。Ag電極能否被石墨代替_【師】思考：原電池中較活潑金屬一定做負(fù)極嗎？ 請同

5、學(xué)們小組討論，然后派代表全班匯報?！纠?】(1)將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入稀H2SO4中組成原電池，寫出電極名稱及電極反應(yīng)式：Al片()_，Cu片()_。 (2)若將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入濃HNO3中能否組成原電池？_(填“能”或“不能”)，若能組成原電池，寫出電極名稱及電極反應(yīng)式：Al片()_，Cu片()_。（3）若將Al片和Mg片用導(dǎo)線相連，插入KOH溶液中能否組成原電池？_(填“能”或“不能”)，若能組成原電池，寫出電極名稱及電極反應(yīng)式：Al片()_，Mg片()_?！編煛?在解決了電極正負(fù)判斷以后，我們還要解決電極方程式書寫的問題。二：原電池電極方程式的書寫 （1）一般電極

6、反應(yīng)式的書寫【師】 有關(guān)電極方程式的書寫，一般書寫方法應(yīng)該注意一下幾個方面。（PPT打出）關(guān)鍵是要考慮電極反應(yīng)生成的微粒與電解質(zhì)溶液中的離子能否共存，如能共存，就寫得失電子后生成的微粒，如不能共存，則需發(fā)生后續(xù)反應(yīng)。具體：負(fù)極材料失電子后生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子反應(yīng)與否。正極則考慮離子得電子順序：如果電解質(zhì)溶液為不活潑或酸，則為金屬析出或產(chǎn)生氫氣；如果電解質(zhì)為活潑金屬鹽溶液，則考慮溶解在溶液中的氧氣得電子，生成OH-。但，要具體問題具體分析。（2）復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫 【例3】 鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。 已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電

7、按下式進(jìn)行： Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2  有關(guān)該電池的說法正確的是 ( )  A放電時正極反應(yīng)： NiOOH + H2O e =   Ni(OH)2 + OH- B放電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程  C放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變  D放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動【例4】肼空氣燃料電池是一種堿性環(huán)境友好電池，該電池放電時，負(fù)極反應(yīng)方程式為：_ ，正極反應(yīng)方程式為：_?！?/p>

8、變式訓(xùn)練1】肼空氣燃料電池是一種酸性環(huán)境友好電池，該電池放電時，負(fù)極反應(yīng)方程式為：_ ，正極反應(yīng)方程式為：_?！編煛?燃料電池作為一種特殊原電池，既具有一般原電池的特點(diǎn)，還具有它自身的獨(dú)特性?！咀兪接?xùn)練2】美國阿波羅宇宙飛船上使用的甲烷燃料電池是一種新型電池，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。兩個電極均由多孔碳制成，通入的氣體在空隙中逸出, 并在電極表面放電 。CH4入口O2入口CO32CO32NaOH溶液電池反應(yīng)為：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，通過分析右圖和電池反應(yīng)回答下列問題：（1）a極是（）極，電極反應(yīng)式是 （2）b極是（）極，電極反應(yīng)式是 （3）每消耗1molCH4可以向外電路

9、提供 mol e（4）電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH值 （填“增大”、“減小”或“不變”）（5）比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力，使用燃料電池有許多優(yōu)點(diǎn)，其中主要有兩點(diǎn)：首先是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高，其次是  。CH4入口O2和CO2入口CO2CO2熔融K2CO3CO322CO322【變式訓(xùn)練3】（1）若將上題中的電解質(zhì)改為可傳導(dǎo)O2的固體氧化物，電池反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+2H2O，負(fù)極反應(yīng)式為CH4 +4O28e= CO2+2H2O，則：正極反應(yīng)式為 。（2）若將上題中的電解質(zhì)改為熔融鹽K2CO3，b電極通入O2和CO2的混合氣體，負(fù)極反應(yīng)式為CH4 +4CO328e= 5C

10、O2+2H2O，則：正極反應(yīng)式為 ，總電池反應(yīng)為 。【變式訓(xùn)練4】以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是()A.該電池能夠在高溫下工作B.電池的負(fù)極反應(yīng)為C6H12O66H2O24e=6CO224HC.放電過程中，H從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D.在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 CO2氣體 L 【師】 燃料電池電極方程式的書寫，除了負(fù)極的書寫外，正極電極方程式書寫規(guī)律的總結(jié)對我們的學(xué)習(xí)很有幫助?！究偨Y(jié)歸納】燃料電池正極方程式的書寫規(guī)律：(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式： (2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式： (3)固體電解質(zhì)(高溫下

11、能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式： (4)熔融碳酸鹽(如：熔融K2CO3，正極通入CO2和O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式： 【課堂總結(jié)】 今天，我們通過對原電池正負(fù)極判斷、電極方程式書寫的復(fù)習(xí)，對原電池的有關(guān)知識有了進(jìn)一步了解，為我們解題提供了幫助。課后請同學(xué)們完成有關(guān)作業(yè)?！眷柟逃?xùn)練】1、可用于電動汽車的鋁­空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應(yīng)都為O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液為電解液時，負(fù)極反應(yīng)為Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液為電解液時，電池在工作

12、過程中電解液的pH保持不變D電池工作時，電子通過外電路從正極流向負(fù)極2、一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是()ACH3OH(g)O2(g)2e=H2O(l)CO2(g)2H(aq)BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)DO2(g)2H2O(l)4e=4OH3、科學(xué)家成功開發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料。電池中的一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對該燃料電池的說法不正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極

13、移向正極B該電池的總反應(yīng)是C3H85O2=3CO24H2OC電路中每通過5 mol電子，約有5.6 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的丙烷被完全氧化D通入丙烷的電極為電池負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H820e10O2=3CO24H2O4、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物做電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣體為正極助燃?xì)猓频?500C下工作的燃料電池，完成下列反應(yīng)時：正極： 負(fù)極：2CO+2CO32-=4CO2+4e- 總反應(yīng)式： 5、Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)

14、可表示為：  4Li+2SOCl2  =  4LiCl +S +SO2。 請回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為            ，發(fā)生的電極反應(yīng)為                        

15、;     ；(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為                                           

16、        ；(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是            ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為                 

17、0;；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是                             。6、Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，可通過下列方法制備：在KOH溶液中加入適量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80 ，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應(yīng)完

18、全后，過濾、洗滌、真空干燥得固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO34KOHK2S2O8=Ag2O22KNO32K2SO42H2O回答下列問題：(1)上述制備過程中，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是_。(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式：_。(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品(設(shè)僅含Ag2O2和Ag2O)2.588 g，在一定條件下完全分解為Ag和O2，得到224.0 mL O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。計算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。高三化學(xué)原電池復(fù)習(xí)-原電池 化學(xué)電源教學(xué)反思原電池 化學(xué)

19、電源這部分的內(nèi)容在高考中的地位十分重要，是高考的必考知識點(diǎn)。主要以原電池電極判斷及電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式書寫為主，在選擇題中也有出現(xiàn)。也可與物理相關(guān)知識聯(lián)系以填空題、計算題形式出現(xiàn)。學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)掌握了氧化還原等基礎(chǔ)知識，復(fù)習(xí)原電池的知識做好了知識準(zhǔn)備。對電化學(xué)復(fù)習(xí)充滿渴望，能主動參于學(xué)習(xí)活動。但是，學(xué)生對已有知識大部分已經(jīng)遺忘，部分學(xué)生的基礎(chǔ)知識不夠扎實(shí)，教學(xué)進(jìn)程宜慢，內(nèi)容宜由淺入深。設(shè)計思路 ：以學(xué)生預(yù)習(xí)作業(yè)中錯誤引出本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。一、從判斷裝置能否構(gòu)成原電池及原因復(fù)習(xí)原電池的構(gòu)成及其工作原理，原電池電極材料的選擇、電極反應(yīng)方程式的書寫、燃料電池等作為復(fù)習(xí)重點(diǎn)，通過變式

20、訓(xùn)練對重點(diǎn)知識進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。二、學(xué)會燃料電池電極方程式書寫的規(guī)律，從分析不同的電解質(zhì)溶液對電極方程式書寫的影響出發(fā)，得出書寫的一般規(guī)律。再利用規(guī)律進(jìn)行電極反應(yīng)式書寫反饋練習(xí)。由易到難，由簡單到復(fù)雜學(xué)習(xí)過程。在復(fù)習(xí)原電池的過程中分散重點(diǎn)：準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極：（引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)），突破難點(diǎn)：（以鉛蓄電池為例，引導(dǎo)學(xué)生歸納電極反應(yīng)的書寫規(guī)律）同時，在學(xué)案中配備了同步反饋練習(xí)使學(xué)生能在鞏固基礎(chǔ)知識的同時掌握基本規(guī)律。復(fù)習(xí)課上，利用小組學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)及反饋訓(xùn)練，讓學(xué)生體會成功的喜悅。教學(xué)實(shí)施過程中，很好地體現(xiàn)教學(xué)設(shè)計思想并很好地完成了教學(xué)設(shè)計，從學(xué)生的反饋來看，有效完成了本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)表現(xiàn)良好。不足之處：學(xué)生在探究活動過程中表現(xiàn)得比較被動，且因教學(xué)容量很大，對于一部分基礎(chǔ)比較弱的的學(xué)生處于比較被動狀態(tài)，這要在平時的教學(xué)過程中有待進(jìn)一步調(diào)動?？傊趯W(xué)校倡導(dǎo)