第四章电化学基础第一节原电池教学目标:知识与技能:1、了解原电池原理;2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件;3、理解铜锌原电池的原理与结构,初步学会制作水果电池。
过程与方法:1、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法;2、培养学生的观察能力;3、培养学生的实验设计能力。
教学重点:原电池原理教学难点:原电池设计基础知识预备:1、原电池是将转化为的装置。
其本质是原理的应用。
2、判断下列装置为原电池的是:镁铜稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 NaOH溶液E F G 小结:构成原电池的4个条件是:⑴________________________________________________________________________⑵ ________________________________________________________________________⑶ _______________________________________________________________________⑷___________________________________________________________________________3、写出上图中原电池的电极反应式和总反应式:____________________________________________________________________________________________________________________________________________〈〉找规律,小结:①负极产生阳离子或消耗阴离子,正极〈〉产生阴离子或消耗阳离子②注意溶液的酸碱性,适当在电极反应式两边添加___________、________、或___________,以遵循电荷守恒和质量守恒。
[自主学习]:一、盐桥在原电池工作中的应用看〈实验4-1〉,结合图4-1,阅读课本P71页有关实验论述,解决如下问题:1、图4-1和必修2的Cu-Zn 原电池装置对照,实验装置有何变化?__________________________________________________________2、盐桥的作用________________________________________________二、原电池工作的原理和应用:1、工作原理〈以 Cu-Zn 原电池 为例〉正极:〈〉_________电子,发生________反应。
负极:〈 〉_________电子,发生________反应。
外电路稀 H 2SO 4 内电路:________向负极移动______向正极移动2、有盐桥的原电池的工作原理:思考:内电路中,离子是如何移动形成闭合回路的?[练习]:依据氧化还原反应:2Ag +(aq) + Cu(s) == Cu 2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:(1)电极X 的材料是_______________;电解质溶液Y 是_______________ ;(2)银电极为电池的_______________极,发生的电极反应为_______________ ;X 电极上发生的电极反应为_______________;(3)外电路中的电子是从_______________电极流向_______________电极。
三、原电池原理的应用:1、比较金属的活泼性:(活动性负极金属〉正极金属)[例]有A、B、C、D四种金属。
将A与B用导线连结起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。
将A、D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。
将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。
如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。
据此判断它们活动性由强到弱的须序是()A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C2、加快化学反应速率(形成原电池,加快了氧化还原反应的速率)[例]、将等质量的A、B两份锌粉装入试管中,分别加入过量的稀硫酸,同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。
图表示产生氢气的体积V与时间t的关系,其中正确的是()A B C D[例] 根据下式的氧化还原反应设计一个原电池Zn(S) + Fe2+(aq) = Zn2+(aq) + Fe2+(1)装置可采用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置简图_________________________(2)注明原电池的正极和负___________________________________________________(3)注明外电路中电子的流向_________________________________(4)写出两个电极上的电极反应________________________________________________第一节原电池同步测试1.下列关于原电池的叙述中,正确的是()A.原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极 B 形成原电池时,在负极上发生氧化反应B.原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动 C 电子从负极流向正极2.下列关于原电池的叙述正确的是()A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是化学能转变为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极3.在Zn、Cu和稀H2SO4组成的原电池装置中,一段时间后,下列说法中正确的是A.锌片是正极,铜片上有气泡产生 B 电流方向是从锌片流向铜片B.溶液中H2SO4的物质的量减少 D 电解液的PH保持不变4.一原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池的正确组成是A B C D正极Zn Cu Zn Fe负极Cu Zn Ag Zn电解质溶液CuCl2 H2SO4CuSO4 CuCl2)A.Mg片作负极,电极反应:Mg-2e-=Mg2+B.Al片作负极,电极反应:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2OC.电子从Mg电极沿导线流向Al电极D. Mg片上有气泡产生6.下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是()A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C、与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子D、常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化7.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A →B ;当A、D组成原电池时,A为正极;B与E构成原电池时,电极反应式为:E2-+2e-=E,B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为()A、A﹥B﹥E﹥DB、A﹥B﹥D﹥EC、D﹥E﹥A﹥BD、D﹥A﹥B﹥E8.原电池的正负极的判断:①由组成原电池的两极材料判断。
一般是的金属为负极,活泼性的金属或能的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由流向;电子流动方向是由极流向极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是极,阴离子移向的极为极。
④根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极总是电子发生氧化反应,其正极总是电子发生反应。
9.从能量转化角度看,原电池是一种由______的装置.例如由银锌组成的原电池,银为______极,发生______反应,电子从______极流向______极.10.近年我国首创以Al──空气──海水为能源的新型电池,以海水为电解液.靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流.其工作时电极总反应式为:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3;请判断:(1)原电池的负极是______;(2)工作时原电池的两极反应:A.负极______ ;B.正极_____ ;(3)工作时原电池正极附近pH______(增大,减小,不变).11.下列事实不能用电化学理论解释的是______①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块②镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用③铝片不用特殊方法保存④常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几乎不反应12.如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸。
(1)中反应的离子方程式为,(2)中的电极反应:Fe:、Sn:Sn极附近溶液的pH(填增大、减小或不变),(3)中被腐蚀的金属是、其电极反应式为。
比较(1)、(2)、(3)中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是13、近年我国首创以Al──空气──海水为能源的新型电池,以海水为电解液.靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流.其工作时电极总反应式为:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3;请判断:(1)原电池的负极是______;(2)工作时原电池的两极反应:A.负极______ ;B.正极______ ;(3)工作时原电池正极附近pH______(增大,减小,不变).14、如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸。
(1)中反应的离子方程式为,(2)中的电极反应:Fe:、Sn:Sn极附近溶液的pH(填增大、减小或不变)(3)中被腐蚀的金属是、其电极反应式为。
比较(1)、(2)、(3)中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是15、下列事实不能用电化学理论解释的是______①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块②镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用③铝片不用特殊方法保存④常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几乎不反应第一节原电池(1)1、BD2、B3、C4、D5、BD6、B7、D8、活泼、导电、正极、负极、负、正、正、负、失、得、还原9.化学能转变为电能;正;还原;锌,银.10.(1)Al,(2)Al-3e=Al3+;O2+2H2O+4e=4OH-(3)增大11.③④ 12.(1)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑(2)Fe + 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2↑ (3) 2 1 313、(1)Al,(2)Al-3e=Al3+;O2+2H2O+4e=4OH-(3)增大14、(1)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑(2)Fe + 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2↑增大(3) Zn,Zn + 2e- = Zn2+(2)(1)(3)15、③④第四章电化学基础第二节化学电源教学目标:知识与技能:1常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池;2认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池;3学习化学电池的构成,电极反应式及总反应式的书写。