高二化学选修4 化学能转化为电能——电池.doc

用心爱心专心高二化学选修4化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理【学习目标】1、理解原电池的工作原理。2、根据电流的方向判断原电池正极和负极的方法。3、能够写出简单的电极反应及电池反应【重点、难点】原电池的工作原理【教学策略】授课时数：3课时1.复习实验：。（1）请写出右下图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式负极：正极：总反应：（2）原电池的构成要素：2.探究任务：(1)将锌粉加入CuSO4溶液中，测量溶液温度的变化，分析能量变化情况（2）如果锌粉和CuSO4溶液反应是方热反应，请根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池，并实施实验原电池的工作原理1、原电池的工作原理：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu反应中锌原子将电子直接转给了，该反应能量。分析图示的原电池现象为：检流标指针发生了，说明有产生。由此实现了到转化。2、原电池：。反应过程中，电子从锌片经流向；由此判断是负极，发生反应；是正极，发生反应。3、电极反应的书写：正极反应：负极反应：总反应为：【交流·研讨】问题：如下图装置，是否构成了原电池呢？分析：装置中虽有两个电极和电解质溶液，但未构成闭合回路，形不成电流，所以，不能构成原电池。可在中间加一个盐桥就满足了原电池的构成条件（如下图），Zn仍为负极，Cu为正极，可表示为(－)Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(＋)，其中“||”表示盐桥。【典例解析】例1、从某铝镁合金上剪下一小片（其质量为0.2g），立刻投入盛有20mL5mol·L-1氢氧化钠溶液的小烧杯中。（1）由反应开始到反应结束，可能观察到烧杯中的现象依次为。（2）反应开始时，合金片表面产生气泡较慢，其原因是，一段时间后反应速率相当快，其原因是。（3）写出合金片与溶液反应时可能形成的微电池的负极材料是，正极的电极反应式：。（4）若要利用该反应来测定合金中铝的质量分数，还应测定哪些数据（如有多种可能，请逐一写出）？答：。解析（1）切口断面上先产生少量气泡；氧化膜能溶于NaOH溶液导致反应会逐渐加快；后来反应剧烈，产生气体较多，导致小合金片在溶液中在溶液中上下翻动；反应放热导致溶液发烫；烧杯底会有少量黑色固体残留。（2）影响反应速率的因素有多方面。开始时由于表面氧化膜存在，反应速率较慢，后来氧化膜溶解，NaOH浓度大，铝镁合金片表面形成原电池，反应放热使溶液的温度升高等因素综合起来，使反应速率加快。（3）铝；6H2O＋6e-==3H2↑＋6OH-。（4）至少有以下四种可能测定出任何一个值都可以计算出铝的质量分数：（a）测定残留固体的质量（b）测定产生H2的体积（c）测定生成的NaAlO2的物质的量；（d）测定反应后溶液中NaOH的浓度。例2由于Fe(OH)2被极易氧化，所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，应用右图电解实验可制得白色的纯净Fe(OH)2沉淀，两极的材料分别为石墨和铁。（1）a电极材料应为；b电极的电极反应式为。（2）电解液c可以是（填编号）A、纯水B、NaCl溶液C、NaOH溶液D、CuCl2溶液（3）d为苯，其作用为，在加苯之前，对c溶液应作何简单处理：。（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是。A、改用稀硫酸作电解液B、适当增大电源的电压C、适当减小两极间的距离D、适当降低电解液的浓度（5）若C中Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,在反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为：。解析：此题考查电解池中电极的名称、电极反应式以及Fe(OH)2易被氧化的化学性质。既有学科内的知识综合，又有学科间的知识点相互渗透答案：（1）a极为Feb极为石墨b极反应式为：2H+＋2e-==H2↑（2）B、C（3）隔开空气，防止生成的氢氧化亚铁，被氧化生成氢氧化铁，加热c，以除去溶解的O2（4）B、C（5）白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色。【随堂演练】1、下列关于原电池的叙述中，正确的是（）原电池中，正极就是阳极，负极就是阴极形成原电池时，在负极上发生氧化反应原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动电子从负极流向正极2、下列关于原电池的叙述正确的是（）构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属原电池是化学能转变为电能的装置在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原原电池放电时，电流的方向是从负极到正极3、在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是()锌片是正极，铜片上有气泡产生电流方向是从锌片流向铜片溶液中H2SO4的物质的量减少电解液的PH保持不变4、一个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ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuC