高中化学《化学能与电能的转化》学案4 苏教版选修4

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1、第二单元化学能与电能的转化[课标要求]1.体验化学能与电能转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应的方程式。2.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用[活动和探究建议]1.实验探究:电能与化学能的相互转化2.调查市场常见化学电池的种类,讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。第二单元化学能与电能的转化学案[课前思考]1.构成原电池的条件是什么?如何判断一个装置是原电池还是电解池?2.如何书写原电池的电极反应,举例说明原电池中的电极反应主要有哪些

2、?3.电解食盐水时,那个电极区能使酚酞变红?请解释原因。4.如何判断电解过程中的电极产物?(第一课时)[内容增减建议]1.建议增加原电池原理的应用内容2.建议资料卡中燃料电池也应作为本节重点内容[知识回顾]请以反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2设计一个原电池:[讨论]根据自己设计的原电池回答下列问题:1、构成原电池的条件是什么?2、标出原电池的正负极,并说明判断的依据。3、在原电池中,电子的流动方向是怎样的?电流方向呢?4、在原电池溶液中,各离子如何移动?5.原电池工作过程中,溶液的PH值怎样变化?并写出电极反应。6.原电池

3、是如何将化学能转化为电能的呢?[反馈练习]1.下列说法正确的是()A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D.形成原电池后,原电池中的阳离子向正极移动2.微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是:()A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH减小B.使用过程中,

4、电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C.Zn是负极,Ag2O是正极D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应[知识讲解]一.原电池的工作原理[活动与探究]P12[实验一]和[实验二][讨论]1.图1-8装置中盐桥的作用是什么?2.根据实验现象指出实验1和实验2中能量变化的主要形式?3.写出实验2中发生反应的化学方程式和离子方程式[小结]在原电池中,负极发生,电子;正极发生,电子。电流由原电池的极流向极,即电子由极流向极。原电池由两个组成,其包括,其可通过盐桥连接。二、化学电源以及电极反应的书写1.一次电池(1)碱性锌锰干

5、电池碱性锌锰干电池的负极为锌,正极为金属棒,其电池反应方程式:Zn+2H2O+2MnO2=2MnOOH+Zn(OH)2,则电极反应为:负极:正极:(2)银锌纽扣电池银锌纽扣电池的电极分别是Zn和Ag2O,电解质溶液是KOH溶液,电池反应的产物是ZnO和Ag,则其电极反应和电池反应为:负极:正极:电池反应方程式:2.二次电池(1)铅蓄电池铅蓄电池其电极分别是Pb、PbO2,电解质是一定浓度的硫酸,工作时的电极反应为:负极:正极:放电时总反应方程式:Pb+Pb02+2H2S04=2PbS04+H2O(2)镍镉蓄电池正极(镍)上有Ni

6、(OH)3,负极主要是镉(含有一些铁),所用电解质为KOH溶液。放电时发生的电极反应式:负极:Cd+20H--2e-=Cd(OH)2正极:2Ni(OH)+3e-=2Ni(OH)2+20H-电池总反应式:3.燃料电池燃料电池中,电极的导电材料一般为多孔的金属板,负极是通入还原剂的一方,正极是通入氧化剂的一方。(1)氢氧燃料电池一般用30%K0H溶液作这种电池的电解质溶液。电极可用含有催化剂的多孔石墨电极(负极中催化剂可用铂或钯,正极中催化剂可用AgO或CoO)。其放电时电极反应:负极:正极:(2)甲烷燃料电池甲烷燃料电池;电解质溶

7、液为氢氧化钾溶液,电极反应为:正极:负极:CH4+10OH--8e===CO32-+7H2O总反应:[讨论]根据上述原电池电极反应,总结如何书写原电池的电极反应。[总结]电极反应的书写:1.原电池的正负极确定a.由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极(一般负极材料与电解质溶液发生反应),但不是绝对的。如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为,但Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中,负极为.b.根据反应的类型判断:可根据总反应式来分析电极是发生氧化反应还是还原反应,若发生氧化反应,则为负极,若发生还原反应,则为

8、正极。2.书写电极反应注意的问题a.电极反应是一种离子反应,遵循书写离子方程式的一切规则(如“拆”、“平”);两电极反应式中得失电子数目一般相等。b.负极失电子所得氧化产物、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

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