高中歷史選修二教案
發(fā)表時間:2020-12-034.1《原電池》學(xué)案(1)(新人教版選修4)。
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化學(xué):4.1《原電池》學(xué)案(1)(新人教版選修4)
第一節(jié)原電池
一、學(xué)習(xí)目標
體驗化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的過程
二、學(xué)習(xí)重點
初步認識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。
三、學(xué)習(xí)難點
通過對原電池實驗的研究,從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。
四、學(xué)習(xí)過程
【溫習(xí)舊知】
1、原電池是______________________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_______________反應(yīng)。
2、如右圖所示,組成的原電池:
(1)當電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時:Zn電極是____(填“正”或“負”)極,其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是______(填“氧化”或“還原”,下同)反應(yīng);Cu電極是______極,其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是_________反應(yīng)。
(2)當電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時:Zn電極是____極,其電極反應(yīng)為_____________,該反應(yīng)是________反應(yīng);Cu電極是____極,其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)_________反應(yīng).
3、原電池原理:
填寫下頁圖表中的空白處
【學(xué)習(xí)新知】
一、對鋅銅原電池工作原理的進一步探究
【思考與交流】上圖是我們在必修2中學(xué)習(xí)過的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池,如果用它做電源,不但效率低,而且時間稍長電流就很快減弱,因此不適合實際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢?有沒有什么改進措施?
原因:
改進措施:
【自學(xué)指導(dǎo)一】觀察實驗4-1,說出實驗現(xiàn)象。
【思考與交流】改進后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流?鹽橋在此的作用是什么?[附:鹽橋制法:1)將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產(chǎn)生裂隙),將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。2)將KCl或NH4NO3的飽和溶液裝入U形管,用棉花都住管口即可]
產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流的原因
鹽橋的作用
請同學(xué)們思考:
上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的?指出電池的正負極,并分別寫出其中負極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。
負極(片):正極(片):
電池反應(yīng)(總化學(xué)方程式):
電池符號:
(負極)(鹽橋)(正極)
二、由兩個半電池組成原電池的工作原理
(1)把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同區(qū)域進行,再以適當方式連接,可以獲得電流。
①在這類電池中,用較強的物質(zhì)作為負極,負極向外電路提供電子;用較強的物質(zhì)作為正極,正極從外電路得到電子。
②在原電池的內(nèi)部,兩極浸在電解質(zhì)溶液中,并通過陰陽離子的定向運動而形成內(nèi)電路。
練習(xí):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
(2)探究組成原電池的條件www.lvshijia.net
(2)組成原電池的條件
(1)。
(2)。
(3)。
(4)內(nèi)部條件:。
練習(xí)1.下列哪幾個裝置能形成原電池?
(3)原電池的正負極的判斷方法
微觀判斷(根據(jù)電子流動方向)
宏觀判斷:
①根據(jù)電極材料
②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)
③根據(jù)電極增重還是減重
④根據(jù)電極有氣泡冒出:
練習(xí)3:某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時,鋅為負極,此金屬是A.MgB.FeC.AlD.Cu
練習(xí)4:由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pH()
A.不變B先變大后變小
C逐漸變大D.逐漸變小
練習(xí)5:把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b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為()
A.a(chǎn)bcdB.a(chǎn)cdb
C.cab.dD.bdca
三、原電池的主要應(yīng)用:
1.利用原電池原理設(shè)計新型化學(xué)電池;
2.改變化學(xué)反應(yīng)速率,如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣;
3.進行金屬活動性強弱比較;
4.電化學(xué)保護法,即將金屬作為原電池的正極而受到保護。如在鐵器表面鍍鋅。
5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象
體,則流過導(dǎo)線的電子為————mol,溶液的pH值變_________?(溶液體積變化忽略不計)
(5)原電池原理的綜合應(yīng)用
該裝置將能轉(zhuǎn)化為能。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,
則負極為,
總反應(yīng)方程為。
相關(guān)知識
原電池
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準備,教師要準備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?下面是小編精心為您整理的“原電池”,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
1.下列各裝置能構(gòu)成原電池的是()
答案:BD
2.關(guān)于銅--鋅和稀H2SO4構(gòu)成原電池說法正確的是()。
A.鋅是正極,銅是負極B.構(gòu)成原電池正極和負極的必須是兩種不同的金屬
C.電流由鋅流向銅D.電子經(jīng)外電路由鋅流向銅
答案:D
3.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
答案:C
4.純鋅跟稀H2SO4反應(yīng)速率很小,為了加快鋅的溶解和放出H2的速率,并且使產(chǎn)生H2的量不變,當稀H2SO4過量時,可向其中加少量()
A.CuSO4溶液B.CuS固體C.銅D.鎂條
答案:C
5.下列四組原電池放電后,電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加,且在正極有單質(zhì)生成的是()。
A.Cu、Ag、AgNO3溶液B.Zn、Cu稀H2SO4
C.Fe、Zn、CuSO4溶液D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液
答案:BC
6.常用的鈕扣電池為銀鋅電池,它分別以鋅和氧化銀為電極。放電時鋅極上的電極反應(yīng)是:Zn+2OH――2e→Zn(OH)2,氧化銀極上的反應(yīng)是:Ag2O+H2O+2e→Ag+2OH-,下列判斷中,正確的是()。
A.鋅是負極,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化銀是正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.鋅是正極,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化銀是負極,發(fā)生還原反應(yīng)
C.鋅是負極,發(fā)生還原反應(yīng),氧化銀是正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.鋅是正極,發(fā)生還原反應(yīng),氧化銀是負極,發(fā)生氧化反應(yīng)
答案:A
7.有A、B、C、D、E五種金屬,A的溴化物在常溫下分解生成黑色的A,B的氧化物在空氣中加熱到熔融時不分解,B和C用導(dǎo)線相連,在稀硫酸溶液中組成原電池時,C上有氣體產(chǎn)生,D放入C的硫酸鹽溶液中得到C的穩(wěn)定氫氧化物沉淀,用E作電極電解C的鹽酸鹽溶液時,陰極上放出氫氣,陽極上放出氯氣,則關(guān)于五種金屬活動順序的敘述正確的是()。
A.只能判斷出BC,DCB.可判斷出DCB
C.可判斷出ECAD.可判斷出DBCAE
答案:D
8.如圖所示的裝置中,在產(chǎn)生電流時,以下說法不正確的是()
A.Fe是負極,C是正極
B.負極反應(yīng)式為:Fe-3e-=Fe3+
C.內(nèi)電路中陰離子移向FeCl2溶液
D.電流由石墨電極流向Fe電極
答案:B
9.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。
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。
答案:(1)銅(或Cu);AgNO3溶液。(2)正,Ag++e-=Ag;Cu-2e-=Cu2+。(3)負(Cu);正(Ag)。
10.如何利用Cu+2FeCl3→2FeCl2+CuCl2設(shè)計一個原電池,畫出裝置圖,寫出電極的反應(yīng)式。
答案:用銅和炭棒作電極,F(xiàn)eCl3溶液為電解質(zhì)溶液。
電極反應(yīng)式(-):Cu-2e→Cu2+
(+):2Fe3++2e→2Fe2+
11.(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個電流計。
鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng):_____________________________________;
銀片上發(fā)生的電極反應(yīng):______________________________________。
(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g,工作一段時間后,取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47g,試計算:
①產(chǎn)生氫氣的體積(標準狀況);
②通過導(dǎo)線的電量。(已知NA=6.02×1023/mol,電子電荷為1.60×10-19C)
答案:(1)Zn-2e-=Zn2+;2H++2e-=H2↑。
(2)①鋅片與銀片減輕,是因與酸反應(yīng):
Zn+2H+=Zn2++H2↑~轉(zhuǎn)移2e-
==
得V(H2)=4.5L;Q=3.8×104C。
4.2《化學(xué)電源》學(xué)案(1)(新人教版選修4)
化學(xué):4.2《化學(xué)電源》學(xué)案(1)(新人教版選修4)
學(xué)習(xí)目標:
1.使學(xué)生了解日常生活中常用化學(xué)電源的種類和新型化學(xué)電源
2.了解常見化學(xué)電源的工作原理,學(xué)會電極反應(yīng)式的書寫
3.掌握有關(guān)原電池的計算
4.了解廢舊電池對環(huán)境的危害,樹立環(huán)保意識
學(xué)習(xí)重點:
一次電池、二次電池和燃料電池的反應(yīng)原理、性能及其應(yīng)用
一、化學(xué)電池
1.概念:_____________________________________________
⑴_______________________
2.分類:⑵_______________________
⑶_______________________
二、一次電池
1.普通鋅錳電池-干電池
干電池是用鋅筒外殼作負極,位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極,在石墨周圍填充ZnCl2,NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì),還填有MnO2黑色粉末
負極:___________________________
正極:__________________________
缺點:__________________________________________________
2.銀鋅電池-鈕扣電池
正極Ag2O,負極鋅,電解質(zhì)溶液為KOH
電池總反應(yīng):Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
負極:______________________________________
正極:______________________________________
3.鋰電池
用金屬鋰作負極,MnO2作正極,LiClO4有機電解液
電池總反應(yīng):Li+MnO2=LiMnO2
負極:正極:MnO2+e-=MnO2-
三、二次電池
1.鉛蓄電池
正極棕褐色的PbO2,負極是海綿狀的金屬鉛,兩極均浸入H2SO4溶液中,且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開
放電時:負極:Pb+SO42--2e-=PbSO4
正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
當放電進行到H2SO4的濃度降低,溶液的密度達1.18g/cm3時應(yīng)停止使用,蓄電池放電的總化學(xué)方程式:_____________________________.
蓄電池放電和充電的總反應(yīng)式:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O
2.銀鋅蓄電池
銀鋅電池是一種高能電池,正極由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料,負極填充鋅汞合金作負極活性材料,電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液
負極:Zn+2OH-2e=ZnOH2
正極:Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH
放電的總化學(xué)方程式:_____________________________________
總反應(yīng)式:Zn+Ag2O+H2OZnOH2+2Ag
四、燃料電池
1.氫氧燃料電池:
電極材料是多孔鎳電極,它工作時電池反應(yīng)式為:2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)可用KOH或H2SO4
(1)堿性介質(zhì)
負極:_________________________________________________
正極:_________________________________________________
(2)酸性介質(zhì):
負極:____________________________________________
正極:____________________________________________
2.甲烷燃料電池:
該電池用金屬鉑片插入電解質(zhì)溶液中作電極,又在兩極上分別通甲烷和O2
(1)堿性介質(zhì)
負極:______________________________________
正極:______________________________________
(2)酸性介質(zhì):
負極:_______________________________________
正極:_______________________________________
3.甲醇燃料電池:
例1.(1999年全國高考化學(xué)題)氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是:
(1/2)H2+NiO(OH)Ni(OH)2
根據(jù)此反應(yīng)式判斷下列敘述中正確的是()
A.電池放電時,電池負極周圍溶液的pH不斷增大 B.電池放電時,鎳元素被氧化
C.電池充電時,氫元素被還原 D.電池放電時,H2是負極
例2(2004年天津高考理綜題)下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是()
A.a(chǎn)電極是負極
B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH--4e-==2H2O+O2↑
C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
例3.(2004年江蘇高考化學(xué)題)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O.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g
1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視,廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是
A.鋅B.汞C.石墨D.二氧化錳
2.已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為:鋅片:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
石墨:O2+2H2O+4e-=4OH-
根據(jù)此判斷,鋅片是
A.負極,并被氧化B.負極,并被還原C.正極,并被氧化D.正極,并被還原
3.有人設(shè)計出利用CH4和O2的反應(yīng),用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒,則下列說法正確的是()
①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-
②負極上CH4失去電子,電極反應(yīng)式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
③負極上是O2獲得電子,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-
④電池放電后,溶液PH不斷升高
A.①②B.①③C.①④D.③④
4.(2000年全國高考理綜題)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為陽極燃氣,空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃氣,制得在650℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
陽極反應(yīng)式:2CO+2CO32--4e-==4CO2
陰極反應(yīng)式:______________________________________
電池總反應(yīng)式:____________________________________________
5.近年我國首創(chuàng)以Al-空氣-海水為能源的新型電池,以海水為電解液.靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流.其工作時電極總反應(yīng)式為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;請判斷:
(1)原電池的負極是______;
(2)工作時原電池的兩電極反應(yīng)式:
A.負極________________________________________________________
B.正極_________________________________________________________
(3)工作時原電池正極附近pH______(增大,減小,不變).
原電池導(dǎo)學(xué)案
選修4第一節(jié)原電池導(dǎo)學(xué)案
課題原電池
學(xué)習(xí)目標1.進一步了解原電池的工作原理及構(gòu)成條件2.知道正負極的判斷方法
3.能根據(jù)簡單的氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池4.熟悉原電池原理的主要應(yīng)用
學(xué)習(xí)重點原電池的工作原理及構(gòu)成條件
學(xué)習(xí)難點能根據(jù)簡單的氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池
學(xué)習(xí)程序?qū)W習(xí)筆記
一、知識鏈接
1、原電池是_______________________________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是________________________反應(yīng)。
2、如右圖所示,組成的原電池:(電解質(zhì)溶液為稀CuSO4)
(1)實驗現(xiàn)象:電流表指針;鋅片;銅片。
(2)工作原理:
Zn電極是極,其電極反應(yīng)為___________________,該反應(yīng)是_________反應(yīng);
Cu電極是____極,其電極反應(yīng)為____________,該反應(yīng)是____反應(yīng)。
電子:從流出,經(jīng)過導(dǎo)線流向;
電流:從流向;
溶液中陽離子向移動,陰離子向移動。
二、學(xué)習(xí)新知
一、對鋅銅原電池工作原理的進一步探究
【思考與交流】上圖是我們在必修2中學(xué)習(xí)過的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池,如果用它做電源,不但效率低,而且時間稍長電流就很快減弱,因此不適合實際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢?有沒有什么改進措施?
原因:
改進措施:
【自學(xué)指導(dǎo)一】觀察實驗4-1,說出實驗現(xiàn)象。
【思考與交流】改進后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流?鹽橋在此的作用是什么?[附:鹽橋制法:1)將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產(chǎn)生裂隙),將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。2)將KCl或NH4NO3的飽和溶液裝入U形管,用棉花都住管口即可]
產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流的原因:
鹽橋的作用:
請同學(xué)們思考:
上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的?指出電池的正負極,并分別寫出其中負極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。
負極(片):正極(片):
電池反應(yīng)(總化學(xué)方程式):
電池符號:
(負極)(鹽橋)(正極)
請把預(yù)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問記錄下來
三、知識探究
1、原電池的正負極的判斷方法
(1)微觀判斷(根據(jù)電子流動方向):電子流出的極——___極,電子流入的極——_極
(2)宏觀判斷:
①根據(jù)電極材料:較活潑的電極材料——___極,較不活潑的電極材料——____極
②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng):發(fā)生氧化反應(yīng)的極——____極,發(fā)生還原反應(yīng)的極——____極
③根據(jù)電極變化:工作后質(zhì)量減少的電極——___極,工作后質(zhì)量增加的電極——____極;工作后,有氣泡冒出的電極為___極
2、拓展練習(xí)
(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象。
兩極反應(yīng)式為:正極;
負極。
該裝置將能轉(zhuǎn)化為能。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,
則負極為,
總反應(yīng)方程為。
3、原電池的主要應(yīng)用:
(1)利用原電池原理設(shè)計新型化學(xué)電池;
(2)改變化學(xué)反應(yīng)速率,如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣;
(3)進行金屬活動性強弱比較;
(4)電化學(xué)保護法,即將金屬作為原電池的正極而受到保護。如在鐵器表面鍍鋅。
四、達標檢測
1、判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池,并指明正負極:
2、一個電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該反應(yīng)的的原電池正確組合是()
ABCD
正極ZnCuCuFe
負極CuZnZnZn
電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl
3、某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時,鋅為負極,此金屬是()
A.MgB.FeC.AlD.Cu
4、由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pH()
A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小
5、把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b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為()
A.a(chǎn)bcdB.a(chǎn)cdb
C.cab.dD.bdca
6、如圖所示,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中,使之平衡;小心的向燒杯中央滴入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.保持平衡狀態(tài)
C.鐵圈向下傾斜,銀圈向上傾斜
D.銀圈向下傾斜,鐵圈向上傾斜
7、下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是
A純鋅和1mol/L硫酸;B純鋅和18mol/L硫酸;
C粗鋅和1mol/L鹽酸;D粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。
8、下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是
9、請利用:Fe+Cu2+=Fe2++Cu的反應(yīng)原理,設(shè)計一個能產(chǎn)生電流的原電池裝置(帶鹽橋),畫出裝置圖,并寫出兩個電極上的電極反應(yīng)式。
反思:
4.2《化學(xué)電源》學(xué)案(新人教版選修4)
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?以下是小編為大家收集的“4.2《化學(xué)電源》學(xué)案(新人教版選修4)”僅供參考,歡迎大家閱讀。
化學(xué):4.2《化學(xué)電源》學(xué)案(1)(新人教版選修4)
學(xué)習(xí)目標:
1.使學(xué)生了解日常生活中常用化學(xué)電源的種類和新型化學(xué)電源
2.了解常見化學(xué)電源的工作原理,學(xué)會電極反應(yīng)式的書寫
3.掌握有關(guān)原電池的計算
4.了解廢舊電池對環(huán)境的危害,樹立環(huán)保意識
學(xué)習(xí)重點:
一次電池、二次電池和燃料電池的反應(yīng)原理、性能及其應(yīng)用
一、化學(xué)電池
1.概念:_____________________________________________
⑴_______________________
2.分類:⑵_______________________
⑶_______________________
二、一次電池
1.普通鋅錳電池-干電池
干電池是用鋅筒外殼作負極,位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極,在石墨周圍填充ZnCl2,NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì),還填有MnO2黑色粉末
負極:___________________________
正極:__________________________
缺點:__________________________________________________
2.銀鋅電池-鈕扣電池
正極Ag2O,負極鋅,電解質(zhì)溶液為KOH
電池總反應(yīng):Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
負極:______________________________________
正極:______________________________________
3.鋰電池
用金屬鋰作負極,MnO2作正極,LiClO4有機電解液
電池總反應(yīng):Li+MnO2=LiMnO2
負極:正極:MnO2+e-=MnO2-
三、二次電池
1.鉛蓄電池
正極棕褐色的PbO2,負極是海綿狀的金屬鉛,兩極均浸入H2SO4溶液中,且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開
放電時:負極:Pb+SO42--2e-=PbSO4
正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
當放電進行到H2SO4的濃度降低,溶液的密度達1.18g/cm3時應(yīng)停止使用,蓄電池放電的總化學(xué)方程式:_____________________________.
蓄電池放電和充電的總反應(yīng)式:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O
2.銀鋅蓄電池
銀鋅電池是一種高能電池,正極由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料,負極填充鋅汞合金作負極活性材料,電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液
負極:Zn+2OH-2e=ZnOH2
正極:Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH
放電的總化學(xué)方程式:_____________________________________
總反應(yīng)式:Zn+Ag2O+H2OZnOH2+2Ag
四、燃料電池
1.氫氧燃料電池:
電極材料是多孔鎳電極,它工作時電池反應(yīng)式為:2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)可用KOH或H2SO4
(1)堿性介質(zhì)
負極:_________________________________________________
正極:_________________________________________________
(2)酸性介質(zhì):
負極:____________________________________________
正極:____________________________________________
2.甲烷燃料電池:
該電池用金屬鉑片插入電解質(zhì)溶液中作電極,又在兩極上分別通甲烷和O2
(1)堿性介質(zhì)
負極:______________________________________
正極:______________________________________
(2)酸性介質(zhì):
負極:_______________________________________
正極:_______________________________________
3.甲醇燃料電池:
例1.(1999年全國高考化學(xué)題)氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是:
(1/2)H2+NiO(OH)Ni(OH)2
根據(jù)此反應(yīng)式判斷下列敘述中正確的是()
A.電池放電時,電池負極周圍溶液的pH不斷增大 B.電池放電時,鎳元素被氧化
C.電池充電時,氫元素被還原 D.電池放電時,H2是負極
例2(2004年天津高考理綜題)下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是()
A.a(chǎn)電極是負極
B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH--4e-==2H2O+O2↑
C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
例3.(2004年江蘇高考化學(xué)題)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O.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g
1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視,廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是
A.鋅B.汞C.石墨D.二氧化錳
2.已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為:鋅片:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
石墨:O2+2H2O+4e-=4OH-
根據(jù)此判斷,鋅片是
A.負極,并被氧化B.負極,并被還原C.正極,并被氧化D.正極,并被還原
3.有人設(shè)計出利用CH4和O2的反應(yīng),用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒,則下列說法正確的是()
①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-
②負極上CH4失去電子,電極反應(yīng)式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
③負極上是O2獲得電子,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-
④電池放電后,溶液PH不斷升高
A.①②B.①③C.①④D.③④
4.(2000年全國高考理綜題)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為陽極燃氣,空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃氣,制得在650℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
陽極反應(yīng)式:2CO+2CO32--4e-==4CO2
陰極反應(yīng)式:______________________________________
電池總反應(yīng)式:____________________________________________
5.近年我國首創(chuàng)以Al-空氣-海水為能源的新型電池,以海水為電解液.靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流.其工作時電極總反應(yīng)式為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;請判斷:
(1)原電池的負極是______;
(2)工作時原電池的兩電極反應(yīng)式:
A.負極________________________________________________________
B.正極_________________________________________________________
(3)工作時原電池正極附近pH______(增大,減小,不變).