1、1课题 元总课时 2班级（类型）学习目标【学习目标】： 1、了解原电池原理；2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；电极反应式的书写；3、理解铜锌原电池的原理与结构。重、难点【学习重点】：原电池原理【教学重难点】：1、掌握几种典型电池的用途和特点. 2、掌握几种典型化学电池的电极反应学习环节和内容 学生活动教师反思预习案2ZnCu 【学习过程】一、1、原电池是_的装置。原电池反应的本质是_反应。2、如右图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为稀 H2SO4时： Zn 电极是_（填“正”或 “负” ）极，其电极反应为_，该反应是_（填“氧化”或“还原” ，下同）反应；Cu 电极是_极，
2、其电极反应为_ ,该反应是 反应。（2）当电解质溶液为 CuSO4溶液时： Zn 电极是_极，其电极反应为 ，该反应是_反应；Cu 电极是_极，其电极 反应为_,该反应为_反应.盐桥：通常是 KCl 饱和溶液和琼脂制成的胶冻。如右图所示，组成的原电池：观察有什么现象发生？取出盐桥，又有什么现象发生？现象：有盐桥存在时电流计指针 ，即 （有或无）电流通过电 路。取出盐桥，电流计指针 ，说明 （有或无）电流通过。分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是 什么？有盐桥存在时，盐桥中的 Cl- 会移向 ZnSO4溶液，K + 移向 CuSO4溶液，使 ZnSO4溶液和 CuS
3、O4溶液继续保持电中性。于是，锌和 CuSO4的氧化还原反应继续进行，从而不断产生电流。同时能使两个烧杯中的溶液形成一个通路。 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维模式，使氧化剂和还原剂在不同的区域之间通 过特定的装置实现了电子的定向转移，为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础 。 盐桥制法： （1）. 将热的琼胶溶液倒入 U 形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的 U 形管浸泡在KCl 或 NH4NO3的饱和溶液中即可。（2）. 将 KCl 或 NH4NO3的饱和溶液装入 U 形管，用棉花都住管口即可.二、
4、形成原电池的条件1、由两个半电池组成原电池的工作原理:把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。.在这类电池中，用 为负极，负极向外电路提供电子；用 作为 正极，正极从外电路得到电子。.在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。练习：锌铜原电池产生电流时， （ ）A、阳离子移向 Zn 极，阴离子 移向 Cu 极 B、阳离子 移向 Cu 极，阴离子移向 Zn 极C、阳离子和阴离子都移向 Zn 极 D、阳离子和阴离子都移向 Cu 极2、探究组成原电池的条件: 判断下列哪几个装置能形成原电池？ 分析：组成原电池的条件： 3 练习一个电池
5、反应的离子方程式是 Zn+Cu 2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是 （ ）A B C D正 极 Zn Cu Cu Fe负 极 Cu Zn Zn Zn电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl3、电解质溶液和电极材料的选择:电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液一般应与电极材料具有相同的阳离子。.活泼性不 同的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极.金属和非金属。如锌锰干 电池，锌作负极，石墨棒作正极.金属和化 合物。如铅蓄电池，铅版作负极， PbO2作正极.惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可
6、用 Pt练习：请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe 3+ = Cu2+ + 2Fe2+ 设计成原电池。负 极：正 极：电解质溶液：若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）训练案【基础达标】1关于原电池的叙述中正确的是( )A构成原电池的两极必须是两种不同金属B原电池是将化学能转化为电能的装置C原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质析出D原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原2下列反应可用于设计原电池的是( )AH 2SO42NaOH= =Na2SO42H 2OB2FeC
7、l 3Fe= =3FeCl2CMg 3N26H 2O=3Mg(OH)22NH 3DNaClAgNO 3=NaNO3AgCl3有关原电池的下列说法中正确的是( )A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中，只有金属锌作为负极C原电池工作时，阳离子向正极方向移动D原电池工作时，阳离子向负极方向移 动4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4放电充电C铁圈向下倾斜D银圈向下倾斜5以 Mg 片和 Al 片为电极并用导线连接，同时插入 NaOH 溶液中，下列
8、说法正确的是( )AMg 片作负极，电极反应：Mg2e =Mg2BAl 片作负极，电极反应：Al4OH 3e =AlO 2H 2O 2C电子从 Mg 电极沿导线流向 Al 电极DAl 片上有气泡产生6在如图所示的装置中，a 的金属活泼性比氢要强，b 为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是( )A碳棒上有气体放出，溶液 pH 变大Ba 是正极，b 是负极C导线中有电子流动，电子从 a 极流向 b 极Da 极上发生了氧化反应7下列四组原电池，其中放电后，电解质溶液质量增加，且在正极有单质生成的是( )ACu、Ag、AgNO 3溶液BZn、Cu、稀 H2SO4CFe、Zn、ZnSO 4溶液DFe、C
9、、Fe 2(SO4)3溶液(二)合作探究案一、一次电池（又称干电池）如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。（1）碱性锌锰电池，电解质是 KOH，其电极反应：负极（Zn）： 正极（MnO 2）： 总反应： （2）锌银电池的负 极是 Zn，正极是 Ag2O，电解质是 KOH，其电极总反应如下：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag 则：负极( )： 正极( )： 二、二次电池（又称充电电池或蓄电池） 如：铅蓄电池。反应方程式如下式：Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)其放电电极反应：负极( )： 正极( )： 其充电反应是上
10、述反应的逆过程，则电极反应：（电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极）阴极： 阳极： 三、燃料电池燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同，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括5活性物质，只是一个催化转化元件。如：氢氧燃料电池。酸性介质时，电极反应：负极： 正极： 总反应： 碱性介质时，电极反应：负极： 正极： 总反应： 除 H2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。练习、新型燃料电池，甲烷、氧气及 KOH
11、电解质溶液，用 Pt 作两个电极，写出两个电极的电极反应式和总反应式。 【燃料电池的规律】：燃料做负极，助燃剂氧气为正极； 电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。【小结】书写电极反应式应注意以下几点：1电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆” 、 “平” ） ；2将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如4 价的 C 在酸性溶液中以 CO2 形式存在，在碱性溶液中以 CO32形式存 在） ；四、废弃电池的危害及回收利用废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质
12、.随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.如果把他当成一种资源,加以回收利用,既可以减少环境污染,又可节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.(三) 训练案1下列说法不正确的是 （ ）A.原电池中，负极上发生的反应是氧化反应B.原电池中，电流从负极流向 正极C. 铜锌原电池中放电时，溶液 中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动D.碱性锰锌电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池2废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是（ ）A锌 B汞 C石墨 D二氧化锰3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
13、)+2MnO 2(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：2MnO 2(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 O.2mol 电子，锌的质量理论上减小 6.5g4、据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH 3OH + 3O2 + 4OH 2CO32 + 6H2O，则下列说法错误的是（
14、） 放电充电6A放电时 CH3OH 参与反应的电极为正极 B充电时电解质溶液的 pH 逐渐增大 C放电时负极的电极反应为：CH 3OH6e 8OH CO 32 + 6H2OD充电时每生成 1 mol CH3OH 转移 6 mol 电子5、某可充电的锂离子电池以 LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含 Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn 2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是 （ ）A放电时，LiMn 2O4发生还原反应 B放电时，正极反应为：Li +LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C充电时，LiMn 2O4发生氧化反应D充电时，阳极反应为：Li +e-
15、=Li6、镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是 （ ）ACd(OH) 2 BNi(OH) 2 CCd DNiO(OH)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 下列叙述不正确的是 （ ）A放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1mol K2FeO4被氧化 B充电时阳极反应为：Fe(OH) 3 3e + 5 OH = FeO 2 + 4H2OC放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn(O
16、H)2D放电时正极附近溶液的碱性增强3燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能氢氧燃料电池的基本反应是：X 极： 21O2(g)H 2O(l)2e 2OH Y 极：H 2(g)2OH -2e 2H 2O(l) 下列判断正确的是 （ ）AX 是正极 BY 是正极CY 极发生还原反应 DY 极发生氧化反应8、(1)今有 2H2+O2 KOH2H2O 反应，构成燃料电池，则负极通的应是_，正极通的应是_，电极反应式为：_ _ _、_ _。(2)如把 KOH 改为稀H2SO4作导电物质，则电极反应式为_ _ _、_ _ _，(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的 pH 各有何变化? (3)如把 H2改为甲烷，KOH 做导电物质，则电极反应式为_ _。9. 铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是 Pb 和 PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4+ 2H2O，据此判断：（1）铅蓄电池的负极材料是_。（2）工作时正极反应为_。（3）工作时，电解质溶液的_（填“增大” 、 “减小”或“不变” ）（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。放电充电3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH充电放电7（5）电流方向从_极流向_。
