高二化学 15原电池原理及其应用培优教案.doc

《高二化学 15原电池原理及其应用培优教案.doc》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、原电池原理及其应用（一）网上课堂[本讲主要内容]原电池，化学电池，金属的电化学腐蚀和防护[学习指导]1.原电池:原电池是把化学能变电能的装置。现以锌铜稀硫酸构成原电池为例，来认识原电池。（1）教学演示，组装原电池。下面这个表是在教学中，选用250mL烧杯，内装1:4的稀硫酸，用两个同样大小的锌片和铜板做电极，两根铜导线，电流计，主要分4个步骤。使学生认识消耗化学物质，产生电能，基础是氧化还原反应。教学演示，组装原电池的过程主要操作反应现象及离子方程式对实验现象的解释锌片被腐蚀，由银白色变黑色在锌片表面(液面下部分)冒气泡Zn+2H+=Zn2++H2↑锌还原性较强

2、，H+能氧化Zn，所以Zn和H+接触顺利发生了氧化还原以应。锌片被腐蚀，铜片无变化，液面下的锌片上冒出气泡Zn+2H+=Zn2++H2↑锌与H+自发进行氧化还原反应产生H2。H+不能氧化铜，或说Cu还原性弱，不能还原H+，所以Cu无变化。锌片被腐蚀，也有气泡放出，但明显减少，铜片表面无变化，但是有较多气泡从铜片上冒出，Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn与Cu片对顶接触(交叉接触也可以)，Zn被氧化失去的电子流入到Cu片上，H+在Cu片上获得Zn失的电子被还原，在Cu片上有H2放出。锌片被腐蚀，大量气泡从铜片上冒出，电流计指针发生偏转Zn+2H+=Zn2++H2↑

3、已经构成了比较规范的教学原电池，Zn片被氧化，电子经导线流过电流计，电流计指针偏转，经导线流入Cu片，H+在Cu片上获得电子，放出H2。构成原电池的条件：用导线相连着的两种活泼性不同的金属（或一种金属与一种非金属）浸在电解质溶液中，至少有一种金属能跟电解质溶液发生氧化还原反应。（2）原电池的术语（仍以Cu、Zn稀H2SO4原电池为例）负极：还原性强的金属。发生氧化反应，失去电子或电子输出极，如Zn。正极：还原性强的金属（或C）。电解质溶液中的阳离子（如H2SO4中的H+）在正极上获得电子被还原，或者是发生还原反应。是电子输入极。电极反应式，在极板上分别发生的氧化

4、反应或还原反应叫极板反应，极板反应的方程式叫电极反应方程式。负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2H++2e-=H2↑有时要写原电池的电池反应方程式或电池反应的离子方程式。把两个极板反应式加起来，就可得电池反应式。Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑或Zn+2H+=Zn2++H2↑通过电池反应式可以看出，能产生电流，是消耗了化学物质Zn和H2SO4，那么正极Cu起什么作用呢？Cu片只做电子的栖存“公寓”，并不参加反应。没有这所“公寓”，Zn丢的电子杂乱无章地被H+获得，不能形成稳定的电流，电能无法利用起来。而组装成原电池以后，电能可以被利用。2．化学电源:教

5、学原电池，是为认识原电池的原理，实用起来有诸多不便。现在介绍几种实用电池。”（1）干电池:手电筒使用的干电池，叫锌——锰干电池，电压1.5V。除图上注明的物质之外，还有调成糊状的氯化铵，做为电解质溶液。放在多孔纸和锌筒之间。电极反应：负极（锌筒）Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）2NH4++2e-=2NH3+H2电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2同学们：你们每个人都会用过大小号不同的干电池，是否发生过NH3外逸，或者气体把电池冲破的现象呢？不会有这种现象。原因是，电池里已经备有了吸收NH3和H2的物质。H2被MnO2吸收，2MnO2+H2=M

6、n2O3+H2ONH3被Zn2+吸收，Zn2++4HN3=[Zn(NH3)4]2+所以电池里总的化学反应方程式为：2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O（2）铅蓄电池:汽车上的电池，也叫电瓶负极是铅，正极是二氧化铅，30%的H2SO4做电解质溶液。铅畜电池电压稳定，使用方便，安全可靠，又可以循环使用。电极反应：负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应方程式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O放电充电所谓循环使用是指，在P

7、b+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O反应中，正向是放电反应，就是原电池产生电流的反应，逆向是充电反应，是电解反应，是消耗电流的反应，这部分内容到高三再学。目前市场上有一种“干电池”也是可充电电池。它是一种银锌蓄电池，电解质溶液是KOH溶液。负极：Zn+2OH-—2e-=Zn(OH)2正极：Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-电池总反应式：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag正向为原电池，产生电流，为放电。逆向为电解池，消耗电流，为充电。（3）锂电池:锂的密度是0.53g·cm-3，是金属中最小的，做电池的负极，跟用同等质量的其它金属做负

8、极相比，它使用的寿命大大