三袋麥子教學(xué)設(shè)計
發(fā)表時間:2021-12-14高三化學(xué)教案:《原電池教案》教學(xué)設(shè)計。
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?下面是小編幫大家編輯的《高三化學(xué)教案:《原電池教案》教學(xué)設(shè)計》,希望對您的工作和生活有所幫助。
【要點掃描】
1.了解原電池工作原理及構(gòu)成條件,能正確判斷電極名稱、電子流向、電流方向。會正確書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。
2.根據(jù)電極反應(yīng)方程式,正確判斷電解質(zhì)溶液中離子的遷移方向和溶液的PH值變化。
3.了解常見化學(xué)電源的工作原理,了解新型化學(xué)電源
4.根據(jù)電極反應(yīng),理解原電池工作時基本定量關(guān)系。
【知識梳理】
一. 原電池
1.工作原理:
2.基本組成:
3.構(gòu)成條件:
4.原電池正負極的判斷方法:
原電池有兩個電極,一個是正極,一個是負極。判斷正極和負極的方法是:
①
②
③
④
⑤
5.電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫:
例。 已知下列原電池的總反應(yīng)式,請寫出其電極反應(yīng)式,并歸納如何根據(jù)原電池的總反應(yīng)式正確書寫電極反應(yīng)式。
① Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
② 2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O
③ CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【歸納】根據(jù)總反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式的基本思路:
負極:還原劑 氧化產(chǎn)物(要不要介質(zhì)參與?)
正極:氧化劑 還原產(chǎn)物(要不要介質(zhì)參與?)
分享:
(1) 若總反應(yīng)式中沒有H+參加反應(yīng),則若一極消耗H+,另一極必定生成H+。
(2) 若總反應(yīng)式中沒有OH-參加反應(yīng),則若一極消耗OH-,另一極必定生成OH-。
(3) 氫氧不夠,水來湊。
6.PH值變化:
二.常見化學(xué)電源
(1)一次電池:一次電池的活性物質(zhì)消耗到一定程度,就不能使用了。
如普通的鋅錳電池:
堿性鋅錳電池:
(2)二次電池:二次電池又稱充電電池或蓄電池,放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。這類電池可以多次重復(fù)使用。
如鉛蓄電池:
(3)燃料電池
燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電池。它與一般化學(xué)電池不同,一般化學(xué)電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部,故而限制了電池的容量,而燃料電池的電極本身不包含活性物質(zhì),它工作時,燃料和氧化劑連續(xù)不斷地由外部供給,在電極上不斷地進行電極反應(yīng),生成物不斷地被排除,于是電池就連續(xù)不斷地提供電能。
如氫氧燃料電池:
a.電解質(zhì)溶液為硫酸時:負極 ;正極
b.電解質(zhì)溶液為強堿時:負極 ;正極
c.電解質(zhì)溶液為水時: 負極 ;正極
如乙醇燃料堿性電池:負極 ;正極
小結(jié):一次電池、二次電池、燃料電池的優(yōu)缺點:
【典例精析】
例1.下列關(guān)于原電池的敘述,正確的是 ( )
A.構(gòu)成原電池的正極和負極必須是兩種活潑性不同的金屬
B.電子從負極流向正極,電流從正極流向負極
C.在電解質(zhì)溶液中,陰離子從負極向正極移動,陽離子從正極向負極移動
D.原電池工作時,正極發(fā)生還原反應(yīng),負極發(fā)生氧化反應(yīng)
解題體會:
例2.把鐵釘和碳棒用銅線聯(lián)接后,浸入0.01 mol / L的食鹽溶液中,可能發(fā)生的現(xiàn)象是
A.碳棒上放出氯氣 B.碳棒近旁產(chǎn)生OH- ( )
C.碳棒上放出氧氣 D.鐵釘上放出氫氣 E.鐵釘被氧化
解題體會:
例3.一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體:電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO3)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法正確的是
A.在熔融電解質(zhì)中,O2--由負極移向正極
B.電池的總反應(yīng)是:2C4H10+13O2? → 8CO2+10H2?O
C.通入空氣的一極是正級,電極反應(yīng)為:O2+4e- 2O2--
D.通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10+26e--+13O2-- 4CO2+SH2O
解題體會:
【反饋練習(xí)】
1.下列各組金屬和溶液,能組成原電池的是 ? ?
A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸
C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液
2.一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,該反應(yīng)的原電池的組成正確的是 ( )
(A) (B) (C) (D)
正極 Zn Ag Cu Cu
負極 Cu Cu Zn Zn
電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
3.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pH怎樣變化 ( )
A 不變 B 先變小后變大
C 逐漸變大 D 逐漸變小
4.將鐵片和銀片用導(dǎo)線連接置于同一稀鹽酸溶液中,并經(jīng)過一段時間后,下列各敘述正確的是 ( )
A 負極有Cl2逸出,正極有H2逸出
B 負極附近Cl?的濃度減小
C 正極附近Cl?的濃度逐漸增大
D 溶液中Cl?的濃度基本不變
5.關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是 ( )
A 銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B 銅片質(zhì)量逐漸減少
C 電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D 氫離子在銅片表面被還原
6.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) ,下列說法錯誤的是 ( )
A 電池工作時,鋅失去電子
B 電池正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C 電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極
D 外電路中每通過0.2 mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 g
7.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列敘述不正確的是 ( )
A 放電時負極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2
B 充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e-+5OH-====FeO42-+4H2O
C 放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化
D 放電時正極附近溶液的堿性增強
8.鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為
負極反應(yīng):C6Li-xe- C6Li1-x+x Li+ (C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)
正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe- LiMO2 (LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)
下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A 鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x
B 電池反應(yīng)中,鋰、鋅、銀、鉛各失去1 mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量小
C 鋰離子電池放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動
D 鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)為C6Li1-x+x Li++x e- C6Li
9.如圖所示的裝置,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中,使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是 ( )
A 鐵圈和銀圈左右搖擺不定
B 保持平衡狀況
C 鐵圈向下傾斜
D 銀圈向下傾斜
10.將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量的稀硫酸,同時向a中加少量CuSO4溶液,下列各圖中產(chǎn)生H2的體積v(L)與時間t(min)的關(guān)系如圖,其中正確的是 ( )
11.根據(jù)右圖所示的裝置,回答下列問題:
(1) 鐵片與銅片不用導(dǎo)線連接,現(xiàn)象是 ,
反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2) 用導(dǎo)線把金屬片連接起來,現(xiàn)象是 ,
電極反應(yīng)式為:負極 ,正極 ,
反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
12.(1)將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極,在兩極區(qū)分別通入甲烷(或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體)和氧氣構(gòu)成燃料電池,則通入甲烷氣體的極是原電池的 ,該極的電極反應(yīng)是 ,電池工作時的總反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)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的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣體為正極助燃氣,制得650℃下工作的燃料電池,完成下列反應(yīng)式:正極: ,
負極:2CO+2CO32-==4CO2+4e-??偡磻?yīng): 。
(3)鉛蓄電池(原電池)工作時,總反應(yīng)為:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判斷。
A 原電池的電極材料:① 正極 ;② 負極 。
B 電極反應(yīng)式:正極PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O,
負極電極反應(yīng)式為 。
C 工作后,蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH(填“變大”“變小”或“不變”) 。
理由是 。
13.如右圖所示組成一種原電池,試回答下列問題(燈泡功率合適)。
(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,燈泡 (填“亮”或“不亮”,填“亮”做a題,填“不亮”做b題)。
a.若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為 ;
Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為 。
b.若燈泡不亮,其理由為 。
(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時,燈泡 (填“亮”或“不亮”,填“亮”做a題,填“不亮”做b題)。
a.若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為 ;
Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為 。
b.若燈泡不亮,其理由為 。
14.化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法中正確的是
① 以上反應(yīng)是可逆反應(yīng) ② 以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)
③ 充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?④ 放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明一節(jié)廢鎳錫電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因為
(3)另一種常用的電池是鋰電池(很是一種堿金屬元素,其相對原子質(zhì)量為7,由于它的比容量(單位質(zhì)量電板材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大而廣泛應(yīng)用于心臟起搏器,一般使用時間可長達十年。它的負極用金屬鋰制成;電池總反應(yīng)可表示為:Li+MnO2→LiMnO2
試回答:鋰電池比容量特別大的原因是
鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制,為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液?請用化學(xué)方程式表示其原因
15.由銅片、鋅片和200mL稀H2SO4組成的原電池,當(dāng)在銅片上共放出3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時,H2SO4恰好全部用完。(假設(shè)鋅片不放出氣體)求:
(1)消耗鋅的質(zhì)量;(2)通過導(dǎo)線的電子數(shù);(3)稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度。
原電池 第一課時 參考答案
[典例精析]
例1 BD 例2 BE 例3 BC
[反饋練習(xí)]
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,周圍有氣泡逸出 Cu周圍無明顯現(xiàn)象
(2)Fe片溶解 Cu周圍有氣泡逸出 負極 Fe — 2e- = Fe2+
正極2H+ + 2e- = H2 Fe + 2H+ = H2 ↑+ Fe2+
12.(1) 負極 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. 變大,在過程中消耗了H2SO4
13.(1)亮
a.Mg—2e- = 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)鋰的摩爾質(zhì)量小 :2Li+ZH2O→LiOH+H2↑
15. 9.75g 0.3mol e- 0.75mol/L
精選閱讀
高二化學(xué)教案:《原電池學(xué)案》教學(xué)設(shè)計
本文題目:高二化學(xué)教案:原電池學(xué)案
第一節(jié) 原電池學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、 了解原電池原理;
2、 掌握原電池正、負極的判斷及構(gòu)成原電池的條件;
3、 理解銅鋅原電池的原理與結(jié)構(gòu),初步學(xué)會制作水果電池。
學(xué)習(xí)重點:原電池原理
學(xué)習(xí)難點:原電池設(shè)計
學(xué)習(xí)過程:
一、觀察實驗并思考問題
1.Zn與Cu插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋(表1)
實驗順序 金屬 實驗現(xiàn)象 解釋或疑問(有關(guān)方程式)
①Zn、Cu單獨插入稀H2SO4溶液 Zn片
Cu片
②Zn、Cu導(dǎo)線連接后插入稀H2SO4 Zn片
Cu片
2.連接靈敏電流表后的現(xiàn)象(表2)
觀察對象 Zn片 Cu片 電流表指針
現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
二、原電池的組成與原理
1.電極名稱的判定(表3)
判定依據(jù) 負極 正極
物理學(xué)規(guī)定 電流方向
電子流方向
現(xiàn)象 電流表指針
電極材料
化學(xué)
本質(zhì) 電極反應(yīng)
類型
2. 原電池反應(yīng)與普通氧化還原反應(yīng)的比較(表4)
比較內(nèi)容 原電池反應(yīng) 普通氧化還原反應(yīng)
氧化反應(yīng)發(fā)生部位
還原反應(yīng)發(fā)生部位
電子傳遞形式 負極(失e-)→正極(得e-) 還原劑→氧化劑(直接轉(zhuǎn)移)
氧化還原本質(zhì) 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,反應(yīng)過程電子守恒。
化學(xué)反應(yīng)速率
能量轉(zhuǎn)化形式
3.原電池的組成條件
內(nèi)在條件:
外部條件:
①
②
③
三、課堂反饋題
1.下列裝置中靈敏電流計上是否有電流通過?下列裝置是否為原電池?判斷的依據(jù)是什么?
2.利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu設(shè)計一個原電池,畫出示意圖,寫出電極反應(yīng)。
2.1909年愛迪生發(fā)明了鎳鐵堿性電池,其化學(xué)反應(yīng)原理如下:
Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,請判斷負極和正極,電解質(zhì)溶液是什么? 嘗試寫出電極反應(yīng)。
3.思考:右圖金屬片上是否有H2產(chǎn)生?靈敏電流計是否有電流?該裝置是否為原電池?如果是原電池請寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng);如果不是原電池請說出理由。
四、當(dāng)堂達標(biāo)練習(xí):
1、將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,以下敘述正確的是
A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生
B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負極
C.兩燒杯中溶液的pH均增大
D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢
2、關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是
A. 銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B. 銅片質(zhì)量逐漸減少
C. 電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D.氫離子在銅片表面被還原
3、下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是
A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡
B.用鋅片做陽極,鐵片做做陰極,電解氯化鋅溶液,鐵片表面出現(xiàn)一層鋅
C.把銅片插入三氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速率加快
高三化學(xué)原電池復(fù)習(xí)學(xué)案
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗,會提前做好準(zhǔn)備,作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高三化學(xué)原電池復(fù)習(xí)學(xué)案》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高三化學(xué)原電池復(fù)習(xí)學(xué)案
一、考綱
1、掌握原電池原理,
2、掌握原電池的正負極,書寫電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)式,
二、教學(xué)重點、難點
重點:進一步了解原電池的工作原理,能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。
難點:由兩個半電池組成的原電池的工作原理。
三、教學(xué)模式
情境教學(xué)模式,討論法,探究法,多媒體手段輔助教學(xué)
四、教學(xué)過程
【引入】通過伽伏尼的“青蛙抽搐”實驗引出今天要講的原電池原理,青蛙為什么會抽搐呢?電池是怎樣把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪兀?br>
復(fù)習(xí)有關(guān)原電池的相關(guān)內(nèi)容。
原電池原理
一原電池實驗設(shè)計Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
要求:A、標(biāo)出原電池的正負極及反應(yīng)類型
B、標(biāo)出電子的流向
C、兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)系
D、寫出電極反應(yīng)方程式
E、溶液中SO42-、H+的移動方向
F、放電一段時間后,溶液的PH值的變化
G、電極本身的粗細變化
H、畫出原電池的示意圖
1、原電池的概念:將轉(zhuǎn)變?yōu)榈难b置
2、原電池的實質(zhì):
例、發(fā)生原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),在理論上可設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)是()
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(1)+2NH3·H2O(1)+8H2O(1);△H0
C.CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H0
D.CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(1);△H0
3、原電池的原理:
負極電子,發(fā)生反應(yīng)
正極電子,發(fā)生反應(yīng)
4、粒子(陰陽離子,自由電子)的移動方向:
外電路導(dǎo)電,從極流向極
內(nèi)電路導(dǎo)電,流向,流向。
判斷負極的常見方法
①發(fā)生反應(yīng)的電極②電子的電極,③電流的電極
④較的電極⑤離子移向負極⑥常見溶解的電極
判斷正極的方法
①發(fā)生反應(yīng)的電極②電子的電極,③電流的極
④較的電極⑤離子移向正極⑥常見氣泡冒出或金屬析出的電極
學(xué)生活動:回憶舊知,結(jié)合活動情境,總結(jié)出構(gòu)成原電池的幾個條件。
5、原電池的構(gòu)成條件
①、②、
③、④、
6、電極方程式的書寫:
⑴判斷正負極
①簡單的原電池,可由電極金屬性判斷。
②若給出原電池總式或能在裝置中找到設(shè)計電池所利用的“自發(fā)的氧化還原反應(yīng)”。則分析化合價確定氧化劑(—正極)和還原劑(—負極)
⑵寫電極反應(yīng)式
①還原劑-ne-=氧化產(chǎn)物(穩(wěn)定存在形式)
氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物(穩(wěn)定存在形式)
穩(wěn)定存在形式實際上是考慮電解質(zhì)(溶液或熔融態(tài)是否參于電極反應(yīng))
②調(diào)整質(zhì)量守恒和電荷守恒
⑶寫出總方程式或兩電極式相加驗總式(較繁電極反應(yīng)式=總反應(yīng)式-簡單電極反應(yīng)式)
例:鐵和銅一起用導(dǎo)線相連插入硫酸銅溶液中
鎂和硅一起用導(dǎo)線相連插入氫氧化鈉液中
A、鎂和鋁一起用導(dǎo)線相連插入鹽酸中
(1)負極:.(2)正極:.
總反應(yīng):
B、鎂和鋁一起用導(dǎo)線相連插入氫氧化鈉溶液中中
(1)負極:.(2)正極:.
負極區(qū)附近PH值變正極區(qū)附近PH值變
總反應(yīng):
例、氫氧燃料電池
該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩級上分別通氫和氧氣。
(1)負極:.(2)正極:.
負極區(qū)附近PH值變正極區(qū)附近PH值變
總反應(yīng):
C、天然氣燃料電池
該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩級上分別通甲烷和氧氣。
(1)負極:.(2)正極:.
負極區(qū)附近PH值變正極區(qū)附近PH值變
總反應(yīng):
D、天然氣燃料電池
該電池用金屬鉑片插入硫酸溶液中作電極,又在兩級上分別通甲烷和氧氣。
(1)負極:.(2)正極:.
負極區(qū)附近PH值變正極區(qū)附近PH值變
總反應(yīng):
E、利用氧化還原反應(yīng)來書寫電極反應(yīng)式:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(1)負極:.(2)正極:.
F、如正極是高價金屬氧化物,一般是金屬氧化物本身得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
高三化學(xué)原電池復(fù)習(xí)學(xué)案(1)負極:.(2)正極:.
正極區(qū)附近PH值變
二、鹽橋原電池
此原電池的不足隨著反應(yīng)的進行,電流強度逐漸減弱,
電流不穩(wěn)定,
CuSO4溶液
小組交流并在原原電池基礎(chǔ)上設(shè)計一個能產(chǎn)生穩(wěn)定、持續(xù)電流的原電池。
1、兩個半電池組成的原電池
鹽橋:裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍,
除KCl溶液外,還可以是
膠凍的作用是防止管中溶液流出。
鹽橋:使得原電池兩極在兩個區(qū)域中反應(yīng),成了兩個電池
由兩個半電池組成的原電池的工作原理分析:鋅電子,生成,電子流向棒,銅離子在銅棒上電子,生成。則前一個燒杯中陽離子變,后一個燒杯中陽離子變。鹽橋中K+流向 Cl--流向 ,使整個原電池構(gòu)成一個閉合的通路。
此電池的優(yōu)點:能產(chǎn)生、的電流
導(dǎo)線的作用是傳遞,溝通電路。而鹽橋的作用則是溝通電路。
思考:如何根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理來設(shè)計原電池呢?
例:請將氧化還原反應(yīng)Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2
設(shè)計兩種原電池:畫出原電池的示意圖
習(xí)題強化
1、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于同一稀H2SO4溶液中,下列各敘述正確的是()
A.正極四周SO42-濃度逐漸增大 B.負極四周SO42-的濃度逐漸減小
C.負極四周SO42-的濃度逐漸增大D.正負極四周SO42-的濃度基本不變
2、鋅與100ml1mol·L-1鹽酸反應(yīng)的實驗中,若設(shè)想向溶液中加入少量的①醋酸鈉,或②溴化銅,或③醋酸銅(均為可溶性),并測定生成H2的速率(ml·min-1),預(yù)計三種方案的速率大小是()
A.①>③>②B.③>②>①C.②>③>①D.①>②>③
3、鋅銅原電池產(chǎn)生電流時,陽離子()
A、移向Zn極,陰離子移向Cu極 B、移向Cu極,陰離子移向Zn極
C、和陰離子都移向Zn極 D、和陰離子都移向Cu極
4、下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是()
A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀H2SO4中,銅片表面出現(xiàn)氣泡
B.把銅片插入FeCl3溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
C.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴CuCl2溶液,氣泡放出速率加快
D.把銅片和鋁片連接一起浸入濃HNO3中,鋁片表面有氣泡產(chǎn)生.
5、銀鋅電池(鈕扣式電池)的正極是由氧化銀和少量石墨組成的活性材料,負極是鋅汞合金,電解質(zhì)為氫氧化鉀溶液,電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e=ZnO+H2O、Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-;總反應(yīng)為:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO,下列判斷正確的是()
A、鋅為正極,Ag2O為負極B、鋅為負極,Ag2O為正極
C、原電池工作時,負極區(qū)PH減小D、原電池工作時,負極區(qū)PH增大
6:依據(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。
高三化學(xué)原電池復(fù)習(xí)學(xué)案請回答下列問題:
(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,
發(fā)生的電極反應(yīng)為;
X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為;
(3)外電路中的電子是從電極流向電極。
高一化學(xué)教案:《再探原電池》教學(xué)設(shè)計
一名優(yōu)秀負責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課,有效的提高課堂的教學(xué)效率。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面是由小編為大家整理的“高一化學(xué)教案:《再探原電池》教學(xué)設(shè)計”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
高一化學(xué)教案:《再探原電池》教學(xué)設(shè)計
一、化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對原電池這部分內(nèi)容的要求
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對原電池這部分內(nèi)容的要求——第一部分:體驗化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的探究過程。了解原電池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。第二部分:通過查閱資料,了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,認(rèn)識化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的實際意義及其重要應(yīng)用。第三部分:能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,認(rèn)識金屬腐蝕的危害,通過實驗,探究防止金屬腐蝕的措施。
二、教材分析和學(xué)情分析
這一節(jié)內(nèi)容是以必修2第二章第二節(jié)《化學(xué)能與電能》為基礎(chǔ),是對必修2基礎(chǔ)的加深和提高——加深的是學(xué)生對原電池工作原理、原電池的形成條件的認(rèn)識等,提高的是學(xué)生對原電池本質(zhì)條件(氧化還原反應(yīng))、實用性開發(fā)等方面的認(rèn)知發(fā)展。
具體說明如下:在化學(xué)必修2中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的相關(guān)知識,如鋅銅(稀硫酸)原電池的工作原理,簡單原電池的形成條件。但在理解原電池本質(zhì)條件(氧化還原反應(yīng))、鋅銅(稀硫酸)原電池作為化學(xué)電源開發(fā)的缺點等方面還有不足。所以本節(jié)教學(xué)的重點應(yīng)該放在引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,學(xué)生在加深理解原電池原理的基礎(chǔ)之上,體會必修2中單液原電池的缺點,并根據(jù)實際需要,能設(shè)計出較為科學(xué)的原電池模型(雙液或鹽橋原電池),學(xué)生體會鹽橋的設(shè)置不僅僅是一個普通的實驗技術(shù)的改進,而是對舊的思維模式的一個質(zhì)的突破,在有鹽橋的原電池這種特定裝置中氧化劑、還原劑近乎完全隔離卻能實現(xiàn)電子的定向轉(zhuǎn)移,其優(yōu)點是能持續(xù)、穩(wěn)定產(chǎn)生電流,這也為原電池原理的實用性開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
三、設(shè)計思路和教學(xué)流程
指導(dǎo)思想:充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自主地參與知識的獲得過程,并給學(xué)生充分的表達自己想法的機會。以實驗為載體,創(chuàng)設(shè)問題情境,將設(shè)計原電池與知識回顧、新知識引入融為一體,將實驗探究與思考交流交替進行,充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲,設(shè)計層層實驗和問題情境,使學(xué)生在自主實驗、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,按照從易到難,從實踐到理論再到實踐的順序,首先通過橙子電池視頻,引人課題。在實驗——觀察——討論——推測——驗證的過程中,學(xué)習(xí)和理解原電池的概念和原理。在此基礎(chǔ)上,通過實驗探索能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池的條件。最后,讓學(xué)生體會鹽橋原電池在實用性開發(fā)方面的積極意義。根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、心理特點和教學(xué)內(nèi)容的實際需要,采取了啟發(fā)、討論、實驗探究等教學(xué)方法,并采用多媒體進行教學(xué)。
教學(xué)流程圖:
四、教學(xué)設(shè)計
課 題
《再探原電池》
授課人
淮北市實驗高級中學(xué) 馬 輝
教學(xué)目標(biāo)
[知識與技能目標(biāo)]
1.學(xué)生進一步認(rèn)識原電池,了解原電池的工作原理;
2.通過設(shè)計簡單原電池,學(xué)生加深對形成原電池本質(zhì)條件的認(rèn)識;
3.通過實驗與分析,了解簡單原電池的缺點和改進方法。知道原電池輸出電能的能力與氧化還原反應(yīng)等有關(guān);
4.了解鹽橋原電池的功能與價值。
[過程與方法目標(biāo)]
1.經(jīng)過對簡單原電池裝置的優(yōu)化過程,進一步理解科學(xué)探究的意義;
2.在科學(xué)探究的過程中要具有較強的問題意識,敢于質(zhì)疑,勤于思考;
3.在學(xué)習(xí)中,學(xué)會運用觀察、實驗等多種手段獲取信息,并運用比較等方法對信息進行加工。
[情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)]
1.在學(xué)習(xí)中體驗并享受探究帶來的快樂,感受化學(xué)世界的奇妙;
2.增強聯(lián)系實際學(xué)習(xí)化學(xué)并將化學(xué)知識應(yīng)用于生活的意識。
教學(xué)重點
簡單原電池的優(yōu)化方法
教學(xué)難點
鹽橋原電池的功能與價值
教學(xué)方法
誘思——探究——實驗,分析一推理——歸納
儀器、藥品
藥品:鋅片、銅片、硫酸銅、硫酸鋅等
儀器:電流表、導(dǎo)線、原電池槽、燒杯、鹽橋等
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動預(yù)設(shè)
學(xué)生活動預(yù)設(shè)
設(shè)計意圖
引入新課
[播放]橙子電池視頻
[提問]視頻中,你看到了什么?想到了什么?
[板書]再探原電池
學(xué)生認(rèn)真觀看
學(xué)生交流觀看視頻后的感受
體會化學(xué)學(xué)科源
于生活,而又用
于生活的學(xué)科價
值。
設(shè)計原電池
[過渡]由于橙子中的電池反應(yīng)發(fā)生在果肉內(nèi),不便于觀察,因此我們的首要任務(wù)是選擇一個合適的化學(xué)反應(yīng),并進行裝置設(shè)計。
[投影]選擇合適的化學(xué)
反應(yīng)
1.HCl+Na0H一
2.C+C02—
3.Zn+Cu2+-
[說明]自發(fā)的氧化還原
反應(yīng)是形成原電池的本質(zhì)
條件
[講解]分析鋅和銅離子
反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換和氧化反
應(yīng)與還原反應(yīng)
[提問]怎樣將此反應(yīng)設(shè)
計成原電池反應(yīng)呢?
[投影]
學(xué)生選擇反應(yīng)
學(xué)生討論,并確定實驗方案
預(yù)測現(xiàn)象:
1.鋅片溶解
2.銅片上紅色物質(zhì)產(chǎn)生
3.電流表指針偏轉(zhuǎn)
加深對形成原電
池本質(zhì)條件的認(rèn)
識——自發(fā)的氧
化還原反應(yīng)
培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計簡單原電池的能力。
通過現(xiàn)象預(yù)測,為實驗真實情況
預(yù)設(shè)認(rèn)知沖突
體驗原電池
應(yīng)用原電池
[說明]請同學(xué)們根據(jù)設(shè)計,完成實驗探究
[投影]注意事項
1.使用溫度計(精確度0.1℃)測量反應(yīng)前后溶液的溫
度;
2.觀察鋅片、銅片、電流表和溫度計的變化并如實記錄
3.注意合作分工,講究效
率
[質(zhì)疑1]你發(fā)現(xiàn)了什么問
題?
[質(zhì)疑2]鋅片上產(chǎn)生大量銅對原電池電能的提供有沒有影響?
[質(zhì)疑3]如何改進這套裝置?
[質(zhì)疑4]鹽橋原電池的優(yōu)點有哪些?
[師生總結(jié)]鹽橋原電池的優(yōu)點。
1.能量轉(zhuǎn)換率高
2.產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流
3.防止自放電
[質(zhì)疑5]氧化劑與還原劑不直接接觸,就一定不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎
[投影]鹽橋原電池與化學(xué)電源的關(guān)系
【投影】手機隔膜鋰電池新能源汽車動力電池
學(xué)生實驗探究
現(xiàn)象交流
1.鋅片上有紅色物質(zhì)產(chǎn)生
2.銅片上有紅色物質(zhì)產(chǎn)生
3.電流表指針偏轉(zhuǎn)且逐漸減小
4.溶液的溫度升高
學(xué)生質(zhì)疑:為什么實驗現(xiàn)象和預(yù)期的現(xiàn)象有的地方不同?(具體略)
學(xué)生思考、討論、交流
1.鋅片本身不純
2.鋅片與硫酸銅溶液因為直接接觸而發(fā)生氧化還原反應(yīng),在鋅片上產(chǎn)生少量銅,致使鋅片與析出的銅形成了原電
這種原電池的工作效率低
學(xué)生提出改進的實驗方案
師生共同完成實驗二
主要現(xiàn)象記錄
1.鋅片上沒有明顯現(xiàn)象
2.電流表指針恒定氧化劑和還原劑可以不直接接觸,在有鹽橋的特定原電池裝置下,也能發(fā)生氧化還原反應(yīng),這為原電池原理的實用性開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
發(fā)揮想象
傾聽與思考
培養(yǎng)觀察、記錄
實驗現(xiàn)象的能力。
提高學(xué)生的問題
意識,敢于質(zhì)疑,
勤于思考。
培養(yǎng)學(xué)生利用信
息、分析問題的
能力培養(yǎng)學(xué)生運用比較的方法加工信息
體會鹽橋原電池
的功能與價值
板書設(shè)計
主板書
副板書
再探原電池
一、設(shè)計原電池
二、體驗原電池
三、應(yīng)用原電池
負極:Zn一2e-=Zn2+
正極:Cu2++2e-=Cu
總反應(yīng):
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
高一化學(xué)教案:《原電池原理及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?以下是小編收集整理的“高一化學(xué)教案:《原電池原理及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
高一化學(xué)教案:《原電池原理及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計
一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、 掌握原電池實質(zhì),原電池裝置的特點,形成條件,工作原理
2、 了解干電池、鉛蓄電池、鋰電池、燃料電池
3、 了解金屬的電化學(xué)腐蝕
二、 知識重點、難點
原電池原理、裝置特點、形成條件、金屬的電化學(xué)腐蝕
三、教學(xué)過程
引入: 你知道哪些可利用的能源?電池做為能源的一種,你知道
是怎么回事嗎?它利用了哪些原理?你知道金屬是如何生
銹的嗎?
新授: 原電池原理及其應(yīng)用
實驗:4-15:①將鋅片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
②將銅片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
③將與鐵鋅銅片相互接觸或用導(dǎo)線連接起來插入稀硫酸中報
告實驗現(xiàn)象。
④在③中把鋅片和銅片之間連上電流計,觀察其指針的變化。
結(jié)論:①鋅片能和稀硫酸迅速反應(yīng)放出H2
②銅片不能和稀硫酸反應(yīng)
③銅片上有氣體生成
④電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明在兩金屬片間有電流產(chǎn)生
結(jié)論:什么是原電池?(結(jié)論方式給出)它的形成條件是什么?
原電池定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池.
形成條件: ①兩個電極
②電解質(zhì)溶液
③形成閉合電路
討論:1、Zn|H2SO4|Cu形成裝置后有電流產(chǎn)生,鋅片上發(fā)生了什么
反應(yīng)?銅片上發(fā)生了什么反應(yīng)?(可以取鋅片周圍的溶液
用NaOH溶液鑒別;取銅片上生成的氣體檢驗。)
結(jié)論:在鋅片周圍有鋅離子生成;銅片上生成的是H2
討論:可能造成此現(xiàn)象的原因?倆金屬片上的反應(yīng)式的書寫。
結(jié)論:在Zn上:Zn – 2e- = Zn2+
在Cu上:2H++2e-= H2
Zn失去電子?流出電子?通過導(dǎo)線--?Cu--電解質(zhì)中的離子獲得電子
我們把: 流出電子的一電極叫負極;
電子流入的一極叫做正極
兩極反應(yīng)的本質(zhì):還是氧化還原反應(yīng),只是分別在兩極進行了。
負極失電子 被氧化 ,發(fā)生氧化反應(yīng)
正極得電子 被還原 發(fā)生還原反應(yīng)
實驗:分別用兩個銅片和兩個鋅片做上述實驗④。
結(jié)論:兩種情況下電流計不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明線路中無電流生成,銅
片上無氣體生成。即兩電極必須是活潑性不同的金屬與金屬
或金屬與非金屬(能導(dǎo)電)