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时间:2018-12-16
《高中化学 专题一 化学反应与能量变化 化学能与电能的转化学案 苏教育选修4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三节化学能转化为电能——电池【课标三维定向】1.知识与技能⑴理解原电池的原理及其构成条件,掌握原电池的应用。⑵了解常见的化学电源。⑶理解并掌握金属的腐蚀和防护。2.过程与方法⑴通过动手实验,观察探索原电池的形成及原理,培养实验技能以及分析思维能力。⑵通过不断总结、发现、归纳知识的要点,培养学生的创造能力。3.情感态度与价值观 通过学习电池的有关知识,感受化学给人类带来得进步和文明;了解废旧电池的回收知识,增强环保意识。【学习策略指导】学习重点:原电池的原理及其应用。学习难点:金属的腐蚀与防护。第一课时原电池的工作原理一、原
2、电池的反应原理【自主学习】1.探究原电池的反应原理把铜片和锌片分别插入硫酸铜溶液中,在锌片上有 析出,同时有 放出,铜片上 现象;用导线将铜片和锌片连接后, 逐渐 , 质量逐渐增加;在铜片和锌片之间加上电流计(如下图所示),电流计的指针发生 ,说明有 产生,即发生了 能转化为 能的过程。由电流的方向可知,电子由 通过导线流向 ,由此判断 是负极、 是正极。锌片上有 流出发生了 反应,即: ;锌原子 电子通过导线流向 , 进入
3、溶液,溶液中的 在铜片上 电子发生 反应,即: ,生成的 沉积在铜片上。两极之间溶液中 的定向移动和外部导线中 的定向移动构成闭合的回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流。其总反应式为: 。2.原电池的含义能将 能转化为 能的装置称为原电池。3.原电池的构成条件⑴要有活泼性不同的两个 ;⑵要有 溶液;⑶两电极浸入 中且用导线连接起来组成 ;⑷能自发的发生 。[要点强化指导]A、盐桥的作用
4、:是将两个电极完全隔开的原电池装置,将副反应降低至最小程度,这样,更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。B、通过盐桥,阴离子SO42-和Cl-向锌盐溶液移动,阳离子Zn2+和K+向铜盐溶液移动,使电流继续流通,形成闭合的回路。4.电极反应式的书写:⑴原电池反应一般都是自发进行的 ,因而在写电极反应时,首先将总反应变换成 反应(负极)和 反应(正极)。如:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,正极: ;负极: 。其中,Fe电极为负极时,被氧化为
5、离子。⑵正极反应与负极反应的得失电子数要 。⑶正极反应与负极反应直接相加可得原电池的 。⑷电极产物是否与电解质溶液中的有关成分作用,若有作用则要一块写出。⑸每个反应之前均须标明电极的属性。[要点强化指导]1.原电池是将化学能原转化为的热能而改转化为电能,并不是放热反应就能设计成原电池,而是能自发的氧化还原反应理论上可设计成原电池。2.电极材料有时并不一定是金属(如石墨碳棒),有时还可以是相同的金属(如金属铂),但电极反应一定是氧化还原反应。如:氢氧燃料电池。3.负极与电解质溶液的溶质不一定要求
6、发生反应,但负极上一定有物质失去电子变成阳离子或消耗阴离子。【问题分析示例】例题1:如下图装置能组成原电池的是()[针对性练习]1.某电池的总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池是()正极负极电解质溶液A.CuFeFeCl3B.CFeFe(NO3)3C.FeZnFe2(SO4)3D.AgFeCuSO42.把铝片和镁片用导线连接成两组,分别依次插入到NaOH溶液、稀H2SO4溶液中,下列说法正确的是()A.都不能形成原电池B.负极材料依次为镁片、铝片C.负极材料依次为铝片、镁片D.负极材料都是
7、镁片二、常见的化学电源【自主学习】1.常见的锌锰干电池⑴酸性锌锰干电池: 作负极, 作正极, 是电解质溶液中的溶质,负极: ,正极: , 及H2+2MnO2=Mn2O3+H2O,4NH3+Zn2+=Zn[(NH3)4]2+;总反应式为: 。⑵碱性锌锰干电池: 作负极, 作正极, 是电解质溶液中的溶质,负极: ,正极:
8、 ;总反应式为: 。[要点强化指导]酸性锌锰干电池中发生还原反应的物质有NH4+和MnO2,但电池正极得电子的是NH4+,MnO2是固体粉末,未与电解质溶液接触,其作用可理解为通过氧化还原反应吸收H2,使电池
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