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1、第四节原电池原理及其应用教学目标:1.掌握原电池的原理及形成条件,简单电极反应的书写.2.了解原电池原理的基本应用以及新型化学电池的原理.3.掌握金属腐蚀—电化学腐蚀的实质.自然界中的能量转化与守衡1.风能,太阳能,水的势能转化为电能.2.6CO2+6H2O→C6H12O6+O2,植物利用叶绿素通过光合作用将太阳能转化为化学能.3.C+O2=CO2,通过燃烧将化学能转化为光能和热能.疑问:化学能能否转化为电能?哪些化学反应的化学能可以转化为电能?回忆:根据金属的活动顺序,将Fe,Cu棒分别插入稀硫酸中,可以观察到什么现象?反应原理?追问并演示:若将Fe,Cu棒相连后再插入稀硫酸,现象还相同
2、吗?尤其注意Cu棒表面的现象?Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,氧化还原反应,Fe失电子,H+得到电子.问题1:铜棒表面的气泡是什么物质?它是溶液的什么离子形成的?2.该离子形成气体过程中,是需要得到电子还是失去电子?发生什么反应?3.铜棒和铁棒谁发生反应了?铜棒的表面的电子是哪儿来的呢?疑问:已知电子在导体中定向移动,可以形成电流.那么利用怎样的方法可以证明上述实验中有电子移动或电流产生?演示:铜片和锌片用导线相连并连入电流表,然后插入稀硫酸溶液中,观察铜棒表面以及电流表现象.现象:Cu表面产生气泡,电流表指针发生偏转.—说明该装置中有电流产生.上述过程:Zn:Zn-2e-=Zn2+
3、,氧化反应.Cu:2H++2e-=H2↑,还原反应.小结:上述这种利用氧化还原反应原理,把化学能转化为电能的装置,称为原电池.介绍结构:Zn和Cu称为电极.其中Zn是电子流出的一极称为负极;Cu是电子流进的一极称为正极.稀硫酸称为电解质溶液.趣味实验:水果电池.+-×e-I正极,还原反应负极,氧化反应阳离子移动[思考]下列各装置能否形成原电池反应？能形成原电池反应的，指出电极名称，写出电极方程式，指出电子流动方向；不能形成原电池反应的说明原因。CuZnH2SO4CuZnH2SO4CuZn酒精CuAgH2SO4CuAgAgNO3CuZnH2SO4CuZnH2SO4CuZnH2SO4小结:构成
4、原电池的条件:1.两个活性不同的电极(活泼的电极做负极)2.电解质溶液3.形成闭合回路4.发生氧化还原反应.问题巩固练习1.利用下列物质组成原电池,并判断电极,写出相应的反应式.(1)Fe---C,稀硫酸溶液(2)Fe—Cu,FeCl3溶液(3)Al—Cu,浓HNO3第二课时了解原电池原理的基本应用以及新型化学电池的原理.复习巩固:1.形成原电池的条件是什么?原电池的电极名称怎么确定?两极分别发生什么反应?2.利用下列物质组合或设计原电池,判断正负电极以及两极上的现象,写出电极反应式及反应类型.1.Al—Fe,盐酸;2.Zn—Pt,CuSO4溶液.3.3Cu+8稀HNO3-3Cu(NO3)
5、2+2NO+4H2O,4.2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+问题:在Cu—Zn,硫酸原电池中反应的实质还是Zn与硫酸发生反应产生H2,但是H+是到正极Cu片上得到电子的,这样的反应与Zn直接跟硫酸反应产生气体快慢是否有所不同呢?演示:1.纯锌投入稀硫酸中,观察现象.2.纯锌投入稀硫酸中,再滴入几滴CuSO4溶液,观察产生气泡的快慢.问题:如何解释实验2反应产生的气体速率加快?问题2:已知原电池中负极的活泼性一般强于正极,试完成下列金属的比较.把a,bc,d四块金属与电解质形成原电池时,如将a,d相连插入FeCl3中,发现a变细;将b,c相连插入CuSO4中,发现b上有红色物质析出;将a
6、,b相连后插入CH3COOH溶液中,发现a上有气泡产生.则上述金属的活泼性由强到弱的顺序是.c>b>a>d练习1:在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到0.168L升气体，则流过导线的电子为mol,溶液的pH值为？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：y＝0.015(mol)x＝0.015(mol)＝＝3.75×10﹣4(mol/L)∴pH＝-lg3.75×10－4＝4-lg3.75答：……－0.015根据电极反应：正极：负极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑得：2222.4xy0.168解：0.2×0.12
7、5×2c(H+)余∴2H+——2e——H2↑小结:原电池的基本应用(1)形成原电池可以加快某些化学反应的速率.(2)根据原电池的正负极,可以比较金属活泼性.(3)判断溶液的酸碱性.(4)制备各种化学电池.(5)金属防护—电化学腐蚀.制作各种化学电池:(1)干电池.演示:Zn—C,NH4Cl溶液组成的原电池.判断正负极以及电极反应式.干电池原理正极:2NH4++2e-=2NH3+H2,还原反应.负极:Zn-2e-=Zn2+
