原电池学案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第三节化学能转化为电能——电池第一课时年级主任：张中利 备课组：高二化学 备课人：唐国军 备课时间：2012.10.28知识与技能：通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理，根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法，以及电池反应的概念；过程与方法：通过原电池装置的设计实验，培养学生动手、动脑的能力，以及分析、处理实验数据的能力；情感态度与价值观：通过学习，使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献，从而赞赏化学的作用。
教学重点：原电池的工作原理，写出简单的电极反应及电池反应 教学难点：原电池的工作原理。
【活动探究1】将锌粉加入CuSO 4溶液中，测量温度的变化，分析能量变化情况。
现象： 发生的反应为： 在这个反应中，锌 电子，直接给了与它接触的铜离子。
该反应将 能转化为了 能。
【活动探究2】如果锌粉加入CuSO 4溶液的反应是放热反应，试设计试验将反应释放的能量转化为电能。
【现象】（1）电流表指针发生偏转； （2）锌片溶解（3） CuSO 4溶液颜色变浅；（4）铜表面也出现一层红色的固体物质； （5）溶液温度略有升高。
【分析】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 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，使两个电极反应持续进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。
其总反应式为： 。
一、原电池的工作原理1、定义：原电池：2、原电池的构成：（1） （2） （3）（4） 3、【小结】正负极的判断（1）负极：发生 反应的电极 电子的电极，电流的 极 较活泼的电极 阴离子移向负极 常见溶解的电极（2）正极：发生 反应的电极 电子的电极，电流的 极 较不活泼的电极 阳离子移向负极 常见由气泡冒出或由金属析出的电极 【观察思考】P21的双液原电池1mol/LZnSO 4溶液 1mol/LCuSO 4溶液【问题】1.在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2. 在盐桥插入之后，是否有电流产生？实验现象是什么？3. 与图1-3-2所示的原电池相比，该原电池具有什么特点？[要点强化指导]A 、盐桥的作用：通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流传导。
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。
注意分析溶液中的阴阳离子的移向问题CuSOGZnCuZnCuGB、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。
C、锌片和铜片用导线连接构成电子流动的电路（电池的外部电路）；ZnSO4 溶液和CuSO4溶液用盐桥连接，构成离子移动的电路（电池的内部电路）5、原电池的电极方程式和总方程式的书写（1）没给总方程式【举例】①判断正负极（根据定义（主要依据）或金属的活泼性）②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）③写出总方程式（电子守恒）CuSO4溶液【例题1】将镁片和铝片用导线相连，插入H2SO4溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。
【练习2】将镁片和铝片用导线相连，插入NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式②Al—Mg—NaOH原电池：负极（）：正极（）：电池反应：（2）给出总方程式【例题3】甲烷燃料电池：CH4 + O2 + 2OH— = CO32— + 3H2O①判断正负极（把总反应式拆成氧化反应和还原反应）②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）③两式加，验总式注意：若只能写出较简单一极反应式，在遵循电子守恒的条件下，可将总反应式减去阳极反应式，即得另一极反应式重点强调：电解质溶液有时候也会参与电极的反应【巩固】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4：如下图装置能组成原电池的是（）Zn C —CH+OH2KOH[针对性练习]5．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．Cu Fe FeCl3B．C Fe Fe（NO3）3C．Fe Zn Fe2（SO4）3D．Ag Fe CuSO46．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【课堂练习达标】7．关于原电池的说法正确的是（）A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．在外电路正极电子流出D．在负极上发生还原反应8．下列说法不正确．．．的是（）Ａ．原电池中电子由负极流向正极Ｂ．原电池中发生还原反应的电极是正极Ｃ．电解池中发生还原反应的电极是阳极Ｄ．电解池中质量增加的电极是阴极9．原电池产生电流的本质原因是（）A．电解质溶液中有电离出的自由移动的离子B．有导线将两个活泼性不同的电极连接C．在不同金属的两极间存在电势差D．在原电池中发生了氧化还原反应10．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（）A．Ba（OH）2·8H2O 与NH4Cl的反应B．铝与盐酸的反应C．石灰石的分解D．甲烷与氧气的反应11. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小12. 在原电池和电解质的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应13. 下列各反应中，属于原电池反应的是（）A. 氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化B. 白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化C. 红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层D. 铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟14. 某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（）A.X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液B.X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液C.X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液D.X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液15. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（）A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿输送透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中16. 将铂丝插入KOH溶液做电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称做燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为电池的____极，这一极的电极反应式为__________________.17. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。
可用Li2CO3和Na2CO3的.熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。
完成上述有关的电池反应式：正极反应式：____________________________________________负极反应式：____________________________________________总电池反应式：__________________________________________第三节化学能转化为电能——电池第二课时年级主任：张中利备课组：高二化学备课人：唐国军备课时间：2012.10.28 知识与技能：通过学习、了解常见化学电池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；过程与方法：通过交流讨论，训练学生的思维能力，培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。
情感态度与价值观：通过学习，使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献，从而赞赏化学的作用。
教学重点：各种电池的工作原理教学难点：各种电池的工作原理【复习提问】什么是原电池？构成原电池要有哪些条件？【课堂练习1】（99理综）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在1500℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阴极反应式：O2 + 2CO2 + 4e—→ 2CO32—阳极反应式：；总电池反应式: 。
二、常见的化学电源一次电池放电时——原电池反应（一）分类二次电池（可充电电池）充电时——电解池反应燃料电池【阅读】指导学生阅读课本P23——P25。
【自主学习】1．常见的锌锰干电池（1）酸性锌锰干电池A、结构：负极为、正极为B、反应原理负极：正极：总方程式：C、缺点：（2）碱性锌锰干电池A、优点：B、结构：C、反应原理：负极：正极：总方程式：[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，使电池能持续工作。
MnO2不能认为参与了电极反应。
2．铅蓄电池：放电时：负极：正极：总方程式：充电时：阴极（电池的负极）：阳极（电池的正极）：总方程式：[要点强化指导]二次电池在充电时是电解池，虽然作电池时正、负极上的反应与作电解池时阴、阳极上的反应相反，但二次电池的正极应与充电电源的正极相连，二次电池的负极应与充电电源的负极相连。