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.doc

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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、原电池的反应原理【

2、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　　　　　，　　　进入溶液，溶液中的　　　在铜片上　　

3、　电子发生　　　20用心爱心专心反应，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：是将两个电极完全隔开的原电池装

4、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＝20用心爱心专心2FeCl2＋CuCl2，正极：　　　　　　　　　　　；负极：　　　　　　　　　　。其中，Fe电极为负极时，被氧化为　　　　离子。⑵正极反应与负极反应的得失

5、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发生反应，但负极上一定有物质失去电子变成阳离子或

6、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）320用心爱心专心D．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．负极材料都是镁片二、常见的化学电源【自主学习】1．常见的锌锰

7、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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；总反应式为：　　　　　　　　

8、　　　　　　　　　　　　　　　　　　。[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