作为一名人民教师,就难以避免地要准备教案,编写教案助于积累教学经验,不断提高教学质量。那么什么样的教案才是好的呢?下面是小编为大家整理的《第四章原电池教案》,仅供参考,希望能够帮助到大家。
第一篇:第四章原电池教案
选修4 第四章 第一节《原电池》教学反思
本节课是人们教育出版社普通高中课程标准实验教科书选修4《化学反应原理》第四章第一节的内容,主要研究化学能与电能之间的一种转换装置——原电池。学习本节课知识,让体验化学能与电能相互转化的探究过程;使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件;能够写出电极反应式和电池反应方程式。通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。通过实验引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。通过现实分析激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
本节课的教学设计,在好的方面,我认为有以下四个特点:
一、目标定位,全面、合理、科学。
依据课程标准要求和原电池在化学选修4中的地位及作用,我本着全面、全员、全程的育人宗旨,力求实现通过化学教学,促使学生学会“从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度确定本节课教学目标,即通过本节课的教学使学生了解原电池的组成及工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式,在原有知识的基础上进一步改进原电池。
通过探究实验培养学生观察能力与分析问题的能力,并体会化学能与电能的相互转化过程,通过反应物之间电子的转移的回顾,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用;通过探究实验活动,培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神,并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程,通过原电池的探究实验,体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感,同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
二、教学策略 引导学生探究式学习
原电池在高一化学必修2已经初步学习过,本节课是其知识的延续和加深,所以重点在于如何改进原电池。在课前的微视频中,我用很少的时间去帮助学生回忆原电池的知识,然后开展探究性实验将学生分成四组,通过提供材料,让学生设计实验,本节课以实验事实设疑,又以实验事实释疑,让学生从直观、生动的实验中发现问题,找到学生的知识生长点,进一步引导学生进行推理和分析,再通过实验验证分析的结果,从而展开教学,学生在活动中主动建构知识结构,丰富对电化学的认识。
三、教学资源
发挥媒体辅助功能,本课时多媒体课件制作精美,给人以美的享受,借助现代媒体生动直观地展开原电池原理,并利用多媒体的微观动画演示了双液原电池中盐桥的作用,有利于学生突破原电池原理这一教学难点。
四、教学流程的安排
为了更有效地突出重点,突破难点,遵循“教师为主导、学生为主体、问题为主线、思维为核心、能力为根本”的五为主原则,我将教学过程设计为按一定梯次递进的活动序列,力求最大限度地体现:设计问题化,过程活动化,活动练习化,练习要点化,要点目标化,目标课标化的课程要求。从学生感兴趣的生活中的实例入手,以活动为载体,以问题为主线,引导学生在实践中观察,在观察中思考,在思考中探索,在探索中发现,在发现中收获,在收获中创新,在创新中升华。
本节课按照设计思想基本达成目标,但教学过程中还存在以下困惑:
1、整节课节奏较快,时间把握不适度,仔细回想课堂时间是有限的,一些没有必要的环节可以删去。比如说,课件上有的文字不必在黑板上板书。
2、学生在进行探究实验后,应该把学生的实验报告收上来给予点评,肯定学生的学习成果。
3、本节课由于是分组实验,有一个小组实验现象不明显,电流表指针不偏转,究其原因是盐桥制作不合格。在以后的实验课之前应做好充分的准备。
4、类似于这种探究实验课,将学生分组讨论、探究固然能激发学生的学习兴趣,但是课堂秩序较难维持,时间较难把握,应该在课前做好缜密的计划。
以上是我上完这节课的所思所想,不到之处请各位同仁指正,共同探讨符合新课程的教学方法,理解新课程的教学理念。互相学习,共同进步。
第二篇:原电池教案
[导入新课]
故事:在伦敦的上流社会,有一位贵族夫人格林太太,她有一口整齐洁白的牙齿。但其中镶有两颗假牙:一颗是黄金的-这是格林太太富有的象征;另一颗是不锈钢的—这是一次车祸留下的痕迹。
令人百思不解的是:打从车祸以后,格林太太经常头疼,夜间失眠,心情烦躁……尽管一些国际上知名的专家教授绞尽脑汁但格林太太的病症未能有丝毫的减轻,而且日趋严重……她的病真的就没治了吗?
后来是一位化学家解除了她的痛苦。 药方:换掉一颗假牙。
病因:口腔内产生了微弱的电流,刺激神经,导致人体生理系统紊乱,引发一系列病症。
大家可能会产生疑问:格林太太的口中怎么会有电流产生呢?下面我们通过以下的类比实验进行进一步的探究来揭穿其中的奥妙。 [演示实验]
1.内容:把锌片和铜片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯中。 现象:锌片表面有氢气泡生成
铜片表面无气泡生成
解释:锌排在氢前能置换出氢气
铜排在氢后不能置换出氢气
2.内容:把锌片和铜片用导线连接起来再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯中。 大家观察到一个很奇怪的现象:锌片表面无气泡生成,
铜片表面有气泡生成
3.内容:在锌片与铜片连接的导线中间接入一个电流计,再把锌片与铜片平行地浸入盛有稀硫酸的烧杯中。
现象:电流计指针偏转
疑问:2实验中铜片表面为什么有气泡生成?3实验中电流计指针为什么偏转? 分析:Zn、Cu用导线连接一同浸入稀硫酸时,Zn比Cu活泼,易失去电子,电子从Zn片流出通过导线流向Cu片,电子定向移动形成电流,故电流计指针有偏转;
溶液中的H+ 从Cu片获得电子,2H+ +2e-=H2,生成氢气,故Cu片表面有气泡生成。从能量变化的角度分析这套装置:我们知道,物质发生反应时,常伴有化学能与热能、光能等的相互转化, 比如镁带燃烧发光、放热是化学能转化为光能和热能。那么,我们做的这个实验是化学能转变为哪种能量形式呢?
这是以Zn和稀H2SO4反应为基础,将此反应的化学能转变为电能的装置。
我们把这种将化学能转变为电能的装置称为原电池。
1、原电池定义:将化学能转化为电能的装置。
这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究,发明了世界上第一个电池——伏打电池,即原电池
过度:回顾刚才所做实验,我们就是因为组合成了一个原电池才使得电流计指针有偏转,下
面我们以此原电池为例进一步分析原电池内部结构,得出其供电原理
2、原电池原理: 先进行理论分析: 外电路(导线上):锌片上Zn失去电子,电子通过导线流向Cu片,电子定向移动形成电 流
内电路(溶液内):由电性作用,溶液中带正电荷的离子H+、Zn2+ 移向Cu片;带负电荷离子移向Zn片,溶液中带电离子定向移动形成电流
内外电路形成闭合回路,电路中有电流通过便可向外供电。
此原电池所涉及到的反应是:
锌片:Zn-2e- = Zn2+
(氧化反应)
铜片:2H+ +2e- = H2 (还原反应)
我们把锌片和铜片称为此原电池的两个电极
此原电池以Zn和稀硫酸反应为基础,将氧化反应和还原反应分别设置在两个电极上进行,从而产生了电流,实现了Zn和稀硫酸反应的化学能向电能的转化。
由此我们得出了原电池的原理:
原电池以氧化还原反应为基础,将氧化反应和还原反应分别设置在两个电极上进行,从而产生电流,实现化学能转变为电能。以上是理论分析,下面再用动画演示其变化过程,加深对原电池原理的理解。
过渡:我们可以通过原电池的两个电极上发生的反应来理解原电池的原理,人们把原电池的两个电极分别叫做正极和负极,在电极上进行的反应称为电极反应,下面我们讨论原电池的电极和电极反应
3、原电池的电极和电极反应
规定:原电池中电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极 负极:电子流出的一极,(在此电极上物质失电子)发生氧化反应 正极:电子流入的一极,(在此电极上物质得电子)发生还原反应
以Zn、Cu-稀H2SO4原电池为例表示出此原电池的电极反应和电池总反应 (由学生根据正负极的规定判断出此原电池的正负极) 负极:Zn-2e- = Zn2+ 正极:2H++2e-=H2
将负极反应和正极反应相加,并消去电子就得到电池总反应:Zn+2H+= Zn2++ H2
过渡:在书写电极反应时有一点需要特别注意,那就是准确判断出原电池的正负极,下面讨论原电池正负极的判断方法(1) 活泼金属作负极(由电极的活泼性判断) (2) 电子流出的一极为负极(由电子的流向判断) (3) 发生氧化反应的一极为负极(由发生反应的类型判断)过渡:由以上我们知道了原电池的组成中需要有正负两个电极,那么它的构成还需要哪些条件?下面我们讨论构成原电池的条件
4、构成原电池的条件:
讨论以下装置是否能构成原电池:图略 【通过讨论】构成原电池的条件总结为: (1)有活泼性不同的两个电极。
① 两种活泼性不同的金属
② 一种金属与一种能导电的非金属。
(2)两个电极(直接或间接)连接在一起,并插入电解质溶液中,形成闭和回路 (3)能自发地进行氧化还原反应
注意:三个基本条件相互联系,不能孤立、片面的看待某一个条件,核心是氧化还原反应。 根据以上我们总结出的构成原电池的条件判断下面一个装置是否能形成原电池,若能形成写出电极反应和电池总反应
提问:格林太太口中的电流究竟是怎么产生的?
格林太太口中两颗不同金属的假牙与口腔唾液中电解质形成了原电池,虽然产生的电流很微弱,但长时间刺激神经,导致人体生理系统紊乱,引发一系列病症。所以,格林太太应该将两颗假牙换成同一种材料。 过渡:我们说学以致用,下面请你根据所学的知识来设计一组趣味实验: 实验目的:使已取出电池的音乐卡发出响声
实验器材:连有导线的锌片、铜片,西红柿,已取出电池的音乐卡 实验方法:由同学们自己设计(提问)
设计思路:锌片、铜片可以和西红柿内的酸液形成原电池,向外供电进而带动音乐卡,
使其发出响声。
下面我按照大家的设计方案做一下这个实验看能否成功。由于一个西红柿电池的电流可能会很微弱,所以我串联了3个西红柿,相当于3节电池。
由实验结果,证明大家的设计思路是正确的。这就是人们常说的水果电池。
小结:以上是本节课主要内容,学完本节课要求大家熟练掌握原电池原理,会应用原电池原理及其构成条件设计简单的原电池
第三篇:高二化学原电池教案
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m第四章电化学基础
第一节原电池
一、探究目标
体验化学能与电能相互转化的探究过程
二、探究重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点
通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程
【引入】
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1原电池
一、原电池实验探究
讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!
【实验探究】
实
验
步
骤
现
象
、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
【问题探究】
、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?
3、锌片的质量有无变化?溶液中c如何变化?
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?
5、电子流动的方向如何?
讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?
学生:
Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:为什么会产生电流呢?
答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。
问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。
(3)原理:(负氧正还)
问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子
问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?
学生:锌流向铜
讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子?
学生:溶液中的氢离子
讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么?
学生:负极(Zn)
正极(cu)
实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为:
负极(Zn):Zn-2e=Zn2+
(氧化)
正极(cu):2H++2e=H2↑(还原)
讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。
注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡
总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
学生:当然能,生活中有形形色色的电池。
过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件
、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧化还原反应
思考:锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?(c、Fe、
Sn、
Pb、
Ag、Pt、
Au等)
问:锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?
判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。
(1)镁铝/硫酸;铝碳/氢氧化钠;锌碳/硝酸银;铁铜在硫酸中短路;锌铜/水;锌铁/乙醇;硅碳/氢氧化钠
(2)[锌铜/硫酸(无导线);碳碳/氢氧化钠]若一个碳棒产生气体11.2升,另一个产生气体5.6升,判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克?设原硫酸的浓度是1mol/L,体积为3L,求此时氢离子浓度。
(3)银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中,滴入硫酸铜,问是否平衡?(银圈下沉)
(4)Zn/ZnSo4//cu/cuSo4盐桥(充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂)
(5)铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中
镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中
思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢?
请将氧化还原反应Zn+cu2+=cu+Zn2+设计成电池:
此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。
其中,用到了盐桥
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和的kcl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。
三、原电池的工作原理:
正极反应:得到电子
(还原反应)
负极反应:失去电子
(氧化反应)
总反应:正极反应+负极反应
想一想:如何书写复杂反应的电极反应式?
较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式
例:熔融盐燃料电池具有高的放电效率,因而受到重视,可用Li2co3和Na2co3的熔融盐混合物作电解质,co为负极燃气,空气与co2的混合气为正极助燃气,已制得在6500c下工作的燃料电池,试完成有关的电极反应式:
•
负极反应式为:2co+2co32--4e-=4co2
正极反应式为:2co2+o2+4e-=2co32-
电池总反应式:2co+o2=2co2
四、原电池中的几个判断
.正极负极的判断:
正极:活泼的一极
负极:不活泼的一极
思考:这方法一定正确吗?
2.电流方向与电子流向的判断
电流方向:正→负
电子流向:负→正
电解质溶液中离子运动方向的判断
阳离子:向正极区移动阴离子:向负极区移动
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第四篇:高三化学教案:原电池
【】欢迎来到高三化学教案栏目,此栏目中汇集了大量有关化学的教案,在此小编为您编辑了此文:高三化学教案:原电池,希望可以给大家的学习或教学提供更多的帮助
本文题目:高三化学教案:原电池
【要点扫描】
1.了解原电池工作原理及构成条件,能正确判断电极名称、电子流向、电流方向。会正确书写电极反应式及总反应方程式。
2.根据电极反应方程式,正确判断电解质溶液中离子的迁移方向和溶液的PH值变化。
3.了解常见化学电源的工作原理,了解新型化学电源
4.根据电极反应,理解原电池工作时基本定量关系。
【知识梳理】
一. 原电池
1.工作原理:
2.基本组成:
3.构成条件:
4.原电池正负极的判断方法:
原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极。判断正极和负极的方法是
5.电极反应式和总反应式的书写:
例。 已知下列原电池的总反应式,请写出其电极反应式,并归纳如何根据原电池的总反应式正确书写电极反应式。
① Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
② 2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O
③ CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【归纳】根据总反应式书写电极反应式的基本思路:
负极:还原剂 氧化产物(要不要介质参与?)
正极:氧化剂 还原产物(要不要介质参与?) 分享:
(1) 若总反应式中没有H+参加反应,则若一极消耗H+,另一极必定生成H+。
(2) 若总反应式中没有OH-参加反应,则若一极消耗OH-,另一极必定生成OH-。
(3) 氢氧不够,水来凑。
6.PH值变化:
二.常见化学电源
(1)一次电池:一次电池的活性物质消耗到一定程度,就不能使用了。
如普通的锌锰电池:
碱性锌锰电池:
(2)二次电池: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获得再生。这类电池可以多次重复使用。
如铅蓄电池:
(3)燃料电池
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。它与一般化学电池不同,一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本身不包含活性物质,它工作时,燃料和氧化剂连续不断地由外部供给,在电极上不断地进行电极反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能。
如氢氧燃料电池:
a.电解质溶液为硫酸时:负极 ;正极
b.电解质溶液为强碱时:负极 ;正极
c.电解质溶液为水时: 负极 ;正极
如乙醇燃料碱性电池:负极 ;正极
小结:一次电池、二次电池、燃料电池的优缺点:
【典例精析】
例1.下列关于原电池的叙述,正确的是 ( )
A.构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属
B.电子从负极流向正极,电流从正极流向负极
C.在电解质溶液中,阴离子从负极向正极移动,阳离子从正极向负极移动
D.原电池工作时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应
解题体会:
例2.把铁钉和碳棒用铜线联接后,浸入0.01 mol / L的食盐溶液中,可能发生的现象是
A.碳棒上放出氯气 B.碳棒近旁产生OH- ( )
C.碳棒上放出氧气 D.铁钉上放出氢气 E.铁钉被氧化
解题体会:
例3.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体:电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO3)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是
A.在熔融电解质中,O2--由负极移向正极
B.电池的总反应是:2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正级,电极反应为:O2+4e- 2O2--
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e--+13O2-- 4CO2+SH2O
解题体会:
【反馈练习】
1.下列各组金属和溶液,能组成原电池的是
A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸
C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液
2.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,该反应的原电池的组成正确的是
(A) (B) (C) (D)
正极 Zn Ag Cu Cu
( )
负极 Cu Cu Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化 ( )
A 不变 B 先变小后变大
C 逐渐变大 D 逐渐变小
4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,并经过一段时间后,下列各叙述正确的是 ( )
A 负极有Cl2逸出,正极有H2逸出
B 负极附近Cl的浓度减小
C 正极附近Cl的浓度逐渐增大
D 溶液中Cl的浓度基本不变
5.关于如图所示装置的叙述,正确的是 ( )
A 铜是阳极,铜片上有气泡产生
B 铜片质量逐渐减少
C 电流从锌片经导线流向铜片
D 氢离子在铜片表面被还原
6.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) ,下列说法错误的是 ( )
A 电池工作时,锌失去电子
B 电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D 外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g
7.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:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列叙述不正确的是 ( )
A 放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2
B 充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-====FeO42-+4H2O
C 放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
D 放电时正极附近溶液的碱性增强
8.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应:C6Li-xe- C6Li1-x+x Li+ (C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)
正极反应:Li1-xMO2+xLi++xe- LiMO2 (LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)
下列有关说法正确的是 ( )
A 锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x
B 电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol电子,金属锂所消耗的质量小
C 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+x Li++x e- C6Li
9.如图所示的装置,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是 ( )
A 铁圈和银圈左右摇摆不定
B 保持平衡状况
C 铁圈向下倾斜
D 银圈向下倾斜
10.将等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图中产生H2的体积v(L)与时间t(min)的关系如图,其中正确的是 ( )
11.根据右图所示的装置,回答下列问题:
(1) 铁片与铜片不用导线连接,现象是 ,
反应的化学方程式为 。
(2) 用导线把金属片连接起来,现象是 ,
电极反应式为:负极 ,正极 ,
反应的化学方程式为 。
12.(1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的极是原电池的 ,该极的电极反应是 ,电池工作时的总反应的离子方程式是 。
(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得650℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:正极: ,
负极:2CO+2CO32-==4CO2+4e-。总反应: 。
(3)铅蓄电池(原电池)工作时,总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判断。
A 原电池的电极材料:① 正极 ;② 负极 。
B 电极反应式:正极PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O, 负极电极反应式为 。
C 工作后,蓄电池里电解质溶液的pH(填变大变小或不变) 。
理由是 。
13.如右图所示组成一种原电池,试回答下列问题(灯泡功率合适)。
(1)电解质溶液为稀硫酸时,灯泡 (填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。
a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为 ;
Al电极上发生的反应为 。
b.若灯泡不亮,其理由为 。
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡 (填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。
a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为 ;
Al电极上发生的反应为 。
b.若灯泡不亮,其理由为 。
14.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是
① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应
③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为
(3)另一种常用的电池是锂电池(很是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电板材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成;电池总反应可表示为:Li+MnO2LiMnO2
试回答:锂电池比容量特别大的原因是
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因
15.由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池,当在铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,H2SO4恰好全部用完。(假设锌片不放出气体)求:
(1)消耗锌的质量;(2)通过导线的电子数;(3)稀H2SO4的物质的量浓度。
原电池 第一课时 参考答案
[典例精析]
例1 BD 例2 BE 例3 BC
[反馈练习]
1.BD 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.BD
9.D 10.A
11.(1) Fe片溶解,周围有气泡逸出 Cu周围无明显现象
(2)Fe片溶解 Cu周围有气泡逸出 负极 Fe 2e- = Fe2+
正极2H+ + 2e- = H2 Fe + 2H+ = H2 + Fe2+
12.(1) 负极 CH4 8e- + 10OH- = CO32- + 7 H2O
CH4 + 2O2 +2OH- = CO32- + 3H2O
(2) 2CO+ 2CO32--4e-=4CO2 2CO+O2=2CO2
(3)A. PbO2 Pb
B. Pb-2e-+SO42-=PbSO4
C. 变大,在过程中消耗了H2SO4
13.(1)亮
a.Mg2e- = Mg2+ 2H+ + 2 e- = H2 (2)亮
a. 2H2O + 2e- = H2 +2OH- Al 3e- + 4 OH- = AlO2- + 2H2O
14.(1)B (2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。
(3)锂的摩尔质量小 :2Li+ZH2OLiOH+H2
15. 9.75g 0.3mol e- 0.75mol/L
【总结】2018年查字典化学网为小编在此为您收集了此文章高三化学教案:原电池,今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助,祝您在查字典化学网学习愉快!
第五篇:选修四原电池教案
第四章 电化学基础 第一节
原电池
一、教材分析
本节内容则以必修2第二章第二节《化学能与电能》所涉及的原电池常识为基础,通过进一步分析原电池的组成和探究其中的原理,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,恰能很好地全面体现本册教材的目标特点。同时教师还须把握好教学深度,只要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式,对化学的研究和应用只需有一个概貌性的认识即可。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)通过实验探究认识盐桥的作用,进而深入理解原电池的结构和工作原理,增长实验操 作的技能。
(2)通过讨论、探究与归纳,全面掌握原电池的结构和工作原理,知道半电池、内电路、 外电路等概念。 2.能力目标:
通过动手操作锻炼实验能力;通过对实验现象的分析锻炼分析、抽象、概括、判断等思维能力。
3.情感、态度和价值观目标:
(1)立足于学生适应现代化生活和未来发展的需要,着眼提高学生的科学素养。 (2)进一步领悟和掌握化学的基本原理与方法,形成科学的世界观。
三、教学重点难点
重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。 难点:原电池的工作原理。
四、教学方法
情境教学模式,讨论法,实验探究法,多媒体手段辅助教学
五、课时安排:1课时
六、教学过程
引入新课
教师做一个兴趣实验:以可乐为电解质溶液的铜锌原电池。
指出:生活处处有化学,我们要善于将学到的化学知识应用于生活中。
推进新课
Ppt展示以稀硫酸为电解质溶液的铜锌原电池装置图
提出问题:将稀硫酸换成硫酸铜溶液依然能构成原电池吗?
探究实验——教师演示实验
学生活动:1.观察并记录实验现象。 2.尝试写出电极反应式 教师演示实验,提示学生观察电流表指针和电极的改变。 完成实验,让学生回答观察到的实验现象,再教师总结归纳。
现象:电流表指针偏转,锌片上有黑色物质析出,一段时间过后,电流表读数偏小。 让学生上讲台书写电极反应式,教师给予判断。 教师提出疑问:锌片上的黑色物质是什么?
教师指出:这个黑色物质的主要成分是铜,为什么是黑色的呢?由于析出的铜的体积很小,对光的吸收能力很强,反射回来的光很少,故看着显黑色。 教师继续提出问题:
2+Cu得到电子是在正极的铜片上,为什么在负极会有Cu析出呢?能解释其中的原因吗? 这套装置还存在哪些不足? 如何改进?
Ppt打出提示点,帮助同学们思考。
教师带领学生一起解决以上的三个问题。
Zn的活泼性比Cu强,能从CuSO4溶液中置换出Cu,就会在锌片上构成一个小的原电池,从而就会有越来越多的Cu在锌片上析出。
存在的缺点:不能形成稳定的电流、能量转换率低。 改进方法:
引起这些缺点的主要原因:Zn和CuSO4溶液直接接触。 解决方法:将Zn和CuSO4溶液分开。如图:
接着思考:两支烧杯中应该盛装什么溶液呢?
一般加入与金属相对应的盐溶液,分别加入ZnSO4溶液和CuSO4溶液。 思考:上述改进后的装置就能构成原电池吗?如果不能如何改进? 不能,没有形成闭合回路。
改进方法:在两烧杯间加一个盐桥连接,盐桥:含琼胶的KCl饱和溶液。
改进完成,这样的一个原电池能正常工作吗?
分小组实验探究
提示学生应该完成的任务: 观察、记录实验现象 思考盐桥的作用
尝试解释这套装置的工作原理
分组实验完成,请学生代表回答相关问题: 1.你看见了什么? 2.盐桥的作用?
3.尝试解释一下这套装置的工作原理
实验现象:电流表指针偏转,读数稳定,且锌片上没有黑色物质析出。 盐桥的作用: 结合教材P72 1.沟通内电路
2.平衡电荷,使溶液呈电中性。 盐桥的选择: 要不与两个半电池中的电解质溶液反应
如:含Ag+,不选用饱和的KCl溶液,而选用饱和的NH4NO3溶液。 3.双液原电池的工作原理:
-2+2+外电路:Zn-2e=Zn,发生氧化反应,作负极,失去的电子经导线流向正极铜片上,Cu
2+-在铜片上得到电子变成Cu,Cu+2e=Cu。
2+2+内电路:Zn进入到ZnSO4溶液,使溶液的阳离子增多,带正电荷,Cu在铜片上得到电子变2-成Cu,使SO4相对增多,带负电荷,这两种因素就会使得电子不能正常的由负极流向正极。那么盐桥中带负电荷的Cl-就进入ZnSO4溶液,带正电荷的K+就进入CuSO4溶液,起到中和电荷的作用,这样就使得电子能够源源不断地由负极流向正极,形成稳定的电流。 讨论与交流
请将反应Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag设计成一个持续稳定的原电池装置。 (新课完)
学完本课你应该知道:
1.带盐桥的原电池的优点:
能产生持续、稳定的电流,能量转换率高,能防止自放电。 2.能产生稳定、持续电流的原电池应具备的条件: 要有活泼性不同的两个电极 两个半反应在不同的区域进行
用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起
3.能根据给定的氧化还原方程式,设计出相对应的原电池。 作业:《一遍过》课时1
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