原电池学案及探究案

原电池学案及探究案 第四章 电化学基础 第一节 原电池 ※明确学习目标※ 【知识与技能】:?了解原电池的工作原理、组成条件。2.了解半反应 盐桥、内电路、外电路等概念。3(能正确书写电极反应式和电池电极的判断。4 会设计简单的原电池 【过程与方法】:(1)让学生经历探究的过程，学习科学探究方法，提高科学探究的能力。(2)培养学生科学的思维方式和问题意识。激励学生学习兴趣和智慧潜能，培养学生实践能力和创造力。 【教学重点、难点】原电池的工作原理，电极的判断及电极方程式的书写 ※课前自主预习※ 1. 依据预习案通读教材，有疑惑的用红笔做好疑难标记;2. 在课堂上联系课本知识和学过的知识，小组合作、讨论完成学案合作探究内容;3. 及时整理讨论结果，把疑难、易忘、易出错的知识写到纠错本上。 【教材助读】 一、原电池 1(定义:将 转变为 的装置 2(实质:将氧化还原反应的电子 变成电子的 移动。 3 原电池的构成条件: (1) (2) (3) (4) 二、原电池的工作原理 利用氧化还原反应在不同区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。以铜锌稀硫酸原电池为例，如图: ，21、?锌片逐渐溶解，即锌原子 电子，被 ，形成Zn进入溶液， 从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片; Cu Zn ，? H从铜片上 电子，被 为氢原子，氢原子相互结合成为H。 2 锌为 ，发生 ，电极反应式为 铜为 ，发生 ，电极反应式为 总反应式: ，该氧化还原反应是自发进行的。 稀硫酸 2、闭合回路的构成: 外电路:电子从 到 ，电流从 到 。 内电路:溶液中的 离子移向锌片(负极)， 离子移向铜片(正极)。 外电路、内电路共同形成闭合电路，形成电流，从而使化学能转化为电能。图解如下: 1 3、盐桥 盐桥制法:1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NHNO的饱和溶液中即可。2)将KCl或NHNO的饱和溶液装入U形管，用4343 棉花堵住管口即可 盐桥的作用: ※预习自测※ 1. 根据原电池的有关知识，下列反应不能用于原电池的是( ) A(H，CuO===Cu+H O B(2CHOH，3O===2CO，4HO 223222 C(Zn，2HCl===ZnCl，H? D(NaOH，HCl===NaCl，HO 2222.下列哪几个装置能形成原电池, C u ZnnZCuFeCuZn B C D A HSO24SOSOH S O 24242 4 CuFeCuCuZnZnCuZnHH E F M N 溶液 HSOHSO2424CuSO24酒精 NaCl 3(在用Zn、Cu片和稀HSO组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法24 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 C.溶液中HSO 的物质的量减少 D.电解液的PH保持不变 24 3+2+4. 某原电池总反应为:2Fe，Fe,3Fe，不能实现该反应的原电池是( ) A正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl溶液 3 B正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO)溶液 33 C正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe(SO)溶液 243 D正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO 溶液 4 2+2+5(一个原电池的总反应的离子方程式是Zn，Cu,Zn，Cu，该反应的原电池的正确组成是 ( ) A B C D Zn Cu Zn Fe 正极 Cu Zn Ag Zn 负极 CuClHSO CuCl 电解质溶液 CuSO2 2424 2 第四章 电化学基础 第一节 原电池 探究案 ?.学始于疑,我思考，我收获 ?. 质疑探究---质疑解疑、合作探究～ 【探究点一】盐桥的作用 【思考交流】在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢,有没有什么改进措施, 原因: 改进措施: 盐桥的作用: 改进的电池如右图，可以看做由两个半电池组成，锌和锌盐溶液组成锌半电池，铜和铜盐溶液组成铜半电池，中间用盐桥连接起来。指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。 负极( 片): 正极( 片): 电池反应(总化学方程式): 【探究点二】原电池的正负极的判断方法 微观判断 ?(根据电子流动方向) 电子流出的极为___极 电子流入的极为 极 ?(根据电解质溶液离子的流向) 阳离子流向 极，阴离子流向 极 宏观判断 ?根据电极材料 较活泼的电极材料——___极 较不活泼的电极材料——____极 ?根据原电池电极发生的反应 发生氧化反应的极——____极 发生还原反应的极——____极 ?根据电极增重还是减重 工作后质量减少的电极——___极 工作后质量增加的电极——____极 ?根据电极有气泡冒出 工作后，有气泡冒出的电极为___极 典型例题1:锌铜原电池产生电流时，阳离子 ( ) A、移向Zn 极，阴离子移向Cu 极 B、移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C、和阴离子都移向Zn极 D、和阴离子都移向Cu 极 3 【探究点三】电极反应式的书写(注意:遵循电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒) 典型例题2:?写出Al―Cu―稀HSO 溶液组成的原电池的正负极和电极反应式。 24 ?写出Fe―石墨―FeCl 溶液组成原电池的正负极和电极反应式。 3 方法总结:见同步学案91页 【探究点四】原电池原理的应用 1(进行金属活动性强弱比较; 2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气; 利用原电池原理设计化学电池; 3. 3+2+2+典型例题3:请利用:Cu+2Fe = Cu+2Fe 的反应原理，设计一个由两个半电池组成原电池装置，画出装置图，注明正负极并写出两个电极上的反应。 ?. 我的知识网络 ?. 当堂检测(A类) 1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极;c、d相连时，电流由d到c;a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( ) A(a > b > c > d B(a > c > d > b C(c > a > b .> d D(b > d > c > a 2、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H+O=2HO，电解质溶液为KOH，222 反应保持在高温下，使HO蒸发，正确叙述正确的是:( ) 2-A(H为正极，O为负极 B(电极反应(正极):O+2HO+4e- =4OH 2222-C(电极反应(负极):2H+4OH=4HO-4e- D负极发生氧化反应，正极发生还原反应 22 (B类)3、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬 在盛水的烧杯中，使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO溶液，4 片刻后可观察到的现象是( ) A. 铁圈和银圈左右摇摆不定 B. 保持平衡状态 C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜 (C类)4.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(靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流(其工作时电极总反应式为:4Al + 3O + 6HO= 224Al(OH);请判断: 3 (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)( 4