原电池（2）
一、课标要求
1、知道原电池可以加快化学反应速率
2、利用原电池反应原理防金属腐蚀
二、研读目标
1、知道利用原电池反应可以加快化学反应速率
2、学会利用原电池的反应原理防金属腐蚀
三、研读要求
1、研读教材P40- P41页，用短线划出重点概念，对不懂之处用红笔打上问号。
2、关上课本独立完成导读案，检测研读成果，不会做的题个别地方打上问号，可以不做。
四、导读设计
一、复习巩固
1、以反应 Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu，设计原电池，并画出图
2、
二、原电池反应的应用
1、利用原电池反应可以加快化学反应速率
思考题：（1）比较甲乙装置中的反应速率，甲乙
（2）滴加少量 CuSO4溶液后，为什么可加快化学反应速率？
（3）实验室制取H2： Zn + 2H2SO4 == ZnSO4 + H2↑，用纯净的锌粒还是用有杂质的锌粒？为什么？
2、原电池反应原理中，负极上发生氧化反应，负极材料被消耗；正极上发生还原反应，正极材料被保护。
3、利用原电池反应原理防金属被腐蚀
①镀锌铁皮，镀锡铁皮为什么可保护铁皮不被腐蚀？
②镀锌铁皮、镀锡铁皮破损后哪种更易被腐蚀？
③轮船外壳镶有锌铆钉，有什么作用？
五、质疑问难
六、考题链接
1、如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为。
2、铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为（）
A．形成原电池时铝做负极
B．形成原电池时铜做负极
C．形成原电池时，电流是由铝经导线流向铜
D．铝铆钉发生了化学腐蚀
3、实验室中欲制氢气,最好的方法是（）
A．纯锌与稀硫酸反应
B．纯锌与浓硫酸反应
C．纯锌与稀盐酸反应
D．粗锌(含铅.铜杂质)与稀硫酸反应
4、某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（）
A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4
《化学能转化为电能》教案 张丽红 教学目标： 知识目标：通过实验探究, 使学生认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的结构和工作原理。学会判断原电池的正、负极，初步认识电极反应式及原电 池反应方程式的书写。 情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，训练科学的学习方法，渗透环境保护意识 能力目标：培养学生探究式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 教学重点、难点：原电池原理，构成原电池的一般条件。 教学方法：1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，引导学生观察、思考、推理、探究。 2、利用多媒体将微观、抽象的理论转为具体、直观的形象。 学习方法：实验——观察——思考——讨论——结论——应用。 教学用品：铁丝、铜丝、锌片、铜片、镁条、铅笔芯、火柴梗、西红柿、稀硫酸、无水乙醇、导线、烧杯、电流计、实物展台、投影仪。 教学过程： 『导入』由实验：将铜片和锌片用导线连接起来，并串联一个电流计，插入稀硫酸溶液中，观察实验现象。导出什么叫做原电池。 【板书】第三节化学能转化为电能-----原电池 一、原电池 1、概念：把化学能转化为电能的装置 2.工作原理：氧化还原反应 ［投影］化学能转化为电能 一、原电池 1、概念：将化学能转化成电能的装置称为原电池 2、电极名称及电极反应：负极（锌片）：Zn-2e-=Zn2+正极（铜片）：2H++2e-=H2↑ 原电池总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 3、电子方向: 由负极经导线到正极电流方向:正极到负极 4、实质:氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂。 『实验探究』（学生分组实验并讨论） 构成原电池的一般条件 注意观察指针是否偏转,若偏转,方向如何?正负极分别是什么?若不偏转,可能的原因是什么?
化学能转化为电能 【学习目标】了解钢铁电化学腐蚀的原理 【重点难点】金属腐蚀的原理 【复习巩固】 同步练习P45：变式跟踪1。 【自主预学】 (一)阅读书本第41-43页。 (二)知识梳理： 1. 金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。 金属腐蚀一般分为：化学腐蚀和电化学腐蚀。 2. 化学腐蚀的定义：金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。如：化工厂中钢铁与氯气接触；石油管道被原油中物质腐蚀 3. 电化学腐蚀的定义：的金属跟接触，发生反应，比较的金属失去电子而被的腐蚀。 4. 金属的电化学腐蚀分类 （1）钢铁在潮湿的空气里很快被腐蚀，主是由于潮湿的空气里，钢铁表面吸附的一层水膜，水膜里含有少量和，还溶解了，形成了一层溶液，这样钢铁里的铁和构成许多微小的__ ____。铁是极，铁电子，碳是极，碳这一极氧气电子。(2) 正极反应式：，负极反应式： 总反应式： 该腐蚀中氧化剂是 ,过程中消耗了气(即:吸收了气),所以称为吸氧腐蚀； （3）铁被氧化化后生成的Fe(OH)2进一步被氧气氧化的化学方程式为： 氢氧化铁在一定条件下发生脱水反应生成红色的铁锈（主要成分） （三）预学检测 5. 钢铁表面的水膜的酸性较强（如发生酸雨时、某些化工厂释放的酸性气体时），水膜中C(H+)较大，此时H+在碳极电子，产生H2（即：析出氢气），所以该腐蚀称为析氢腐蚀。 正极反应式：负极反应式： 总反应式： ６．下列装置中四块相同的Zn片，放置在空气中一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是
７. 如右图，铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理,下列有关说法错误的是A．正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑ B．此过程中还涉及到反应： 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此过程中Cu并不被腐蚀 D．此过程中电子从Fe移向Cu 【我的疑惑】
§1.3化学能转化为电能—电池 原 小 梅 蒲城县尧山中学 二OO九年十二月
§1.3化学能转化为电能—电池 一、教学目标 1、知识与技能 （1）使学生认识到化学能可以转化为电能. （2）初步认识原电池地反应原理及形成条件，并能利用生活中地常见物品制作简易原电池. （3）能准确判断原电池地正负极，并能正确书写电极反应. 2、过程与方法 通过对原电池形成条件进行探究地过程，进一步理解科学探究地意义，学习科学探究地一般过程，提高科学探究地能力. 3、情感态度与价值观 （1）在化学学习地过程中体验并探究带来地快乐，感受化学世界地奇妙. （2）增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活地意识. （3）关注与化学有关地社会热点问题和科技前沿问题，增强环保地意识，逐步形成可持续发展地思想. 二、教学重点 原电池地工作原理及形成条件，电极反应及电池反应方程式地书写. 三、教学难点 通过对原电池实验地探究，引导学生从电子转移角度理解化
学能向电能转化地本质及原电池地工作原理. 四、教学方法和手段 实验发现法、引导探究法、实践巩固法 五、教学过程 〔引言〕经验可知化学反应中常伴随着能量地转化，能量地转化具有多样性.生火取暖是将化学能转化为热能地过程，电解是将电能转化为化学能地过程，而使用电池则是将化学能转化为电能地过程，这一节课我就来学习化学能转化为电能——电池. 〔板书〕§1.3化学能转化为电能—电池 〔过渡〕原电池地工作原理是什么？这就是我们本节课要研究地主要内容. 〔板书〕一、原电池地工作原理 〔讲述〕阅读P19页活动探究1，完成Zn与CuSO4反应过程中溶液温度变化地实验. 〔教师活动〕：请各小组长负责分工,组织成员做好实验,记录相关现象. 〔学生活动〕： 〔小组代表发言〕描述实验现象 〔教师活动〕倾听，组织学生 〔思考问题〕由现象得到什么结论？ 温度升高化学能转化为热能
《化学能与电能》教学设计 ?知识与能力 1、初步认识原电池概念、反应原理、构成条件及应用。 2、认识化学能直接转化为电能对能量转化的重要意义。 ?情感态度与价值观 1、体会学习化学的乐趣，乐于探究物质变化的奥秘。 2、培养勤于思考、探索求实的科学态度。 课前给学生分发导学案，让学生主动参与到教学活动中来，导学案中的自主预习部分，学生根据教材内容填写，加深印象。 导学案中的课内探究部分，通过课件展示探究活动内容，学生小范围进行合作完成，从实验中获得信息，讨论完成。通过归纳整理加强对知识点的掌握。 课后提升部分，学生通过自我反馈环节，回扣教材内容，查漏补缺，并总结学习和分析问题的方法。通过导学案层层递进的方式，识记基础知识点，加深对概念的理解。 《化学能与电能》学情分析 对于本节内容，学生本身就有一定的生活经验和情感体验，比如生活中的各种用电器所用到的电池。 通过初中阶段的学习，到了高中阶段，学生的抽象思维能力、逻辑思维能力逐渐增强，面对问题或现象，学生更有兴趣 去进一步地探索和提升自己的能力。学生已学习了一个学期的
高中化学知识，逐渐适应了高中学习的学习，大多数学生有学 习化学的兴趣，有较好的学习习惯和一定的学习方法。但学生 程度参差不齐，由于高一课时紧，内容多，部分学生初中化学 的知识遗忘较严重，理解掌握上差别较大。有极个别学生基础 薄弱，没有养成良好的学习习惯，需要强化基础教学，以期能 取得较好效果。 《化学能与电能》效果分析 本节课以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，采用“引导探究”教学模式，通过讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并用多媒体以直观形象地辅助教学，引导学生进行分析、讨论、归纳和总结。 通过以上教学方式和方法，达到了预期的效果，学生的主体作用以及教师的主导作用在本节课中得到了充分体现，课堂的安排能够充分调动学生学习的积极性。通过本节课，学生不仅掌握了基本知识，更提升了自身科学素质和科学修养，通过层层设疑，使整节课的进行过程中，学生一直在保持思考，这不仅提高了他们的注意力，使他们充分利用了课堂时间，更使学生习惯思考，课后练习的结果也表明，通过本节课的学习，学生的基本知识掌握较好，分析问题能力有所提高。 《化学能与电能》教材分析
《化学能转化为电能》教学设计 ——化学组林秉珠 一、设计意图 高中化学新课程的一种重要理念是学习生活中的化学，学习有用的化学。而能源是社会发展、人类文明进步不可或缺的重要条件。本单元把化学能与电能转化联系起来，让学生认识到能源科学的发展与化学科学的发展息息相关。学生已经掌握氧化还原反应的本质及化学反应中存在的能量的变化和转化，这是学习本单元重要的知识基础。我所在的学校释厦门六中，学生普遍思维活跃，想法大胆又创新，具备了一定的自主探究的经验和能力。 本单元安排3个课时完成教学任务，重点是第一课时《化学能转化为电能》，而原电池的原理和应用又是第一课时的重点和难点。 在第一课时的教学中，首先利用学生日常生活中熟知的事物，创设问题情境导入新课，激发学生的探究欲往。其次，对原电池工作原理的学习，设计到较多需要想象的抽象思维概念，学生理解起来较为费力。可先设计四个操作简单、对比性强、现象明显的实验，引导学生也能够实验探究发现问题：化学反应过程中会产生电能。再借助动画演示形象地分析原电池的工作原理，帮助学生更加快更深刻地理解原电池的工作原理。并且引导学生进行分组实验探究原电池的构成条件，有效地反馈学生的学习情况，进一步培养学生的各种能力。 最后，引导学生进行实践活动：1、制作水果电池，以巩固原电池的工作原理，引出原电池的应用：制作电源。2、对比实验：粗锌和纯锌分别与稀硫酸反应，让学生在自主探究中喜获新知：利用原电池能加快化学反应速率。也为认识钢铁腐蚀及防止金属腐蚀原理作了很好的铺垫，使学生对原电池的原理和应用有更深刻的认识和体验。 二、教案 （一）课时：1课时 （二）教学目标 1、知识与技能： ①通过实验探究，认识化学能可以转化为电能； ②掌握原电池的工作原理和构成条件； ③了解原电池原理在生产、生活中的实际应用。 2、过程与方法： 利用实验探究方法学习原电池的原理和构成条件。 3、情感态度与价值观： 通过实验探究，培养严谨细致的科学态度和质疑精神。 （三）重、难点 教学重点： 1、初步了解原电池的原理和组成 2、了解原电池原理在生产、生活中的实际应用 教学难点 1、化学电源的组成和工作原理 2、原电池原理在生产生活中的实际应用 （四）教学方法 教法：试验法、讲授法、探究法、阅读讨论法 学法：自主学习、探究学习、合作学习相结合
教学设计教学目标如下： 1.通过对原电池电流表指针偏转这一宏观现象的微观探析，加深对原电池工作原理的理解； 2.通过分析原电池装置中各部件的作用，建立原电池的基本模型，并形成模型思维，会运用模型对陌生原电池装置进行分析； 3.分析双液与单液原电池的异同点，理解盐桥的作用，优化原电池模型； 4.学会使用化学语言表达原电池中核心反应——电极反应式和电池的总反应方程式的书写； 5.形成设计原电池的一般思路，体会科学探究与创新的乐趣。 根据以上分析，我确定了本节课的教学重点和难点： 1.教学重点：原电池概念；工作原理；构成条件及初步应用。 2.教学难点：原电池的设计；通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
两个电 极都选 用多孔 石墨材料，并将气体源源不断的通到电极上，判断能否构成原电池？请阐明理由。 【优化模型】请阅读盐桥的相关资料，讨论 以下几个问题。 （1）请分析双液原电池的工 作原理，标出正负极，写出电 极方程式以及总反应方程式。 （提示：锌半电 池，铜半电 池，外电路 电子，内电 路。） （2）原电池工作时，盐桥中离 子如何移动？请阐明原因。（本 实验中盐桥采用饱和KCl和琼 脂溶液制作而成。）盐桥的作用： 双液原电池的优势：
（3）锌半电池中，选择了硫酸锌溶液，有什么好处？ （4）双液原电池与单液原电池相比，有哪些优势？ 【应用模型】原电池设计： 你能将2Fe3+ +Cu==2Fe 2++Cu2+ 设计成电流稳定可持续供电的 原电池吗？请画出实验装置， 写出两个电极上的电极反应， 并阐述设计思路。原电池设计的基本思路： 【课堂检测】用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、 AgNO3溶液、导线和盐桥（装有 琼脂-KNO3的U型管）构成一个 原电池。以下有关该原电池的 叙述正确的是（） ①在外电路中，电流由铜电极 流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag
第二节 化学能与电能 第1课时 化学能转化为电能 【学习目标】 1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。 2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，以及判断原电池的正、负极。 3.会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。 【自主学习】 一、一次能源和二次能源 1.能源按其来源可分为一次能源和二次能源。 2.二次能源——火力发电 (1)火力发电原理：首先通过化石燃料燃烧，使________能转变为____能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 (2)能量转换过程：________能――→燃烧____能――→蒸汽______能――→发电机____能。其中能量转换的关键环节是________。 (3)火力发电弊端： ①煤属于不可再生资源，用一点少一点，用煤发电会造成资源的浪费。 ②能量经过多次转化，利用率低，能量损失大。 ③煤燃烧会产生有害物质(如SO 2、CO 、NO 2、________等)，污染环境。 [议一议] 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源( ) (2)电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源( ) (3)火力发电是化学能间接转化为电能的过程( )
(4)水力发电是将化学能转化为电能的过程() 二、化学能直接转化为电能 1.按要求完成下列实验，并填表 实验步骤现象解释或说明 2.原电池 (1)概念：是________________________________________________；原电池的反应本质是________________反应。 (2)构成条件 ①原电池反应必须是________的氧化还原反应； ②具有________________的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ③两电极均插入____________________中； ④电解质溶液、电极、导线形成________________。 (3)原电池的工作原理 原电池总反应式：______________________________________________________________。 (4)能量转化过程：原电池在工作时，____极失电子，电子通过导线流向____极，被氧化性
化学能转化为电能 【教学目标】 知识与技能： 1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。 2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。 过程与方法： 1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。 情感态度与价值观：赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观。 【教学重难点】 重点：原电池的概念与构成的条件。 难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。 【教具准备】 多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸 【教学过程】 [新课导入]【多媒体动画展示：热电厂生产的过程】 [板书]一、化学能直接转化为电能的原理与装置 [学生自学]阅读课本，思考问题：（教师播放投影片） 1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。 2.把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。 3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。 4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。 5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题
[师生互动]： 1.学生活动形式：组成课堂学习小组进行讨论，建立思维模型。 2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。 3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题（怎样实现上述想法？氧化剂和还原剂分别选择什么物质？它们怎样给出和接受电子？）。 师：能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开？这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动，从而完成化学能向电能的转化。 [板书] 实验设计： 1.Cu-Zn原电池实验： ①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。②Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。③将Cu、Zn 用导线连接起来。④在Cu、Zn导线之间接电流表。⑤将Cu、Zn导线互换再接电流表。 [板书] Zn片发生氧化反应，Zn：Zn－2e＝Zn2+负极 H+在Cu片上发生还原反应，Cu：2H++ 2e＝H2↑正极 师：很好，总的离子反应方程式：Zn2+ + 2H+＝Zn2+＋H2↑ ［板书］实验探究２： 2.Zn-Zn与稀硫酸进行实验。 3.Cu-石墨与稀硫酸进行实验。（在短时间内，不考虑氧气的作用） 4.Zn-石墨与稀硫酸进行实验。 5.Fe-Zn与稀硫酸进行实验。 上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 ①两极材料不同的各种现象。 ②不同溶液的各种现象。 ③电极在同一容器和不同容器中的现象。 化学用语化：将上述成功转化实验中的反应，用氧化反应式、还原反应式和总化学方程式的形式表示出来。 同一容器不同容 器 实验 序号 电极材料溶液现象氧化反应还原反应总反应
必修2《化学能转化为电能》教学设计案例 厦门集美中学化学组韩冬 一．教材分析与教学思路 1．教材分析 案例章节：《普通高中标准实验教科书（苏教版）》必修2专题二第三单元化学能转化为电能（第一课时） 内容分析：本单元知识内容在必修1中，讲到了很多的电解的生活实例但还没有形成具体的知识概念。教材利用活动与探究铜锌原电池的装置，总结出原电池的原理。通过实验现象的分析出两极的反应方程式，通过上面知识的构建总结出原电池的原理，提出原电池的概念。最后设计了交流与讨论钢铁的吸氧腐蚀来巩固学生对原电池的理解。 2. 教学思路与设计 本节课属于电化学的内容，学生第一次接触到电化学理论会接受起到会比较困难。根据课标要求：要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，并能用生活中的材料制作简易电池。要求从知识角度上不高，在化学选修中还会继续学习。所以在设计这节课的主要以提升学生学习兴趣为主不拓展太多内容。根据前苏联教育家维果茨基提出的“最近发展区”理论，在提出原电池理论前应结合学生已有的生活体验和对电的感性知识给学生搭建一个平台。 在课的引入时，我用“借实验用品”的方式来完成第一个环节也就是借用学生在生活中接触很多的不同面值的硬币和面巾纸来完成。通过用灵敏电流表来测试硬币原电池的电流，来激发学生的学习兴趣和热情和提高参与度，同时也为学生提出问题如何解释电流产生的原因。为下一个环节提供了铺垫，为了更好的解释电流产生的原因给学生提供铜锌原电池的材料让学生按照发给学案内容完成书上的实验内容，并记录现象。做完实验交流结果，引出原电池的概念原理和氧化还原反应之间的关系及书写铜锌原电池的电极反应。通过投影生活中常见的案例练习来巩固原电池的概念理解通过习题讲述原电池的应用。实验探究分析课前硬币发电实验中如何利用电流表确定正负极，及哪种材料更为活泼，让学生知道化学就在身边和在生活中的应用。最后讨论交流钢铁的腐蚀完成吸氧腐蚀的内容，这部分以了解为主不拓展太多。 二. 三维目标
课时规范练21 化学能转化为电能——电池 一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分.每小题只有一个选项符合题目要求) 1.关于原电池的叙述正确的是( ) A.原电池工作时，电极上不一定都发生氧化或还原反应 B.某可充电电池充、放电时的总反应式为L NiO2+x Li LiNiO2，放电时此电池的负极材料是Li1-x NiO2 C.铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g铅溶解，正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出 D.在理论上可将反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0设计成原电池 2.有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是( ) Ⅰ.碱性锌锰电池Ⅱ.铅—硫酸蓄电池 Ⅲ.铜锌原电池Ⅳ.银锌纽扣电池 A.Ⅰ所示电池工作中，MnO2的作用是催化剂 B.Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C.Ⅲ所示电池工作过程中，盐桥中K+移向硫酸锌溶液 D.Ⅳ所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，在电池工作过程中Ag2O被还原为Ag 3.用铜片、银片设计成如图所示的原电池.以下有关该原电池的叙述正确的是( ) A.电子通过盐桥从乙池流向甲池 B.用铜导线替换盐桥，原电池将能继续工作 C.开始时，银片上发生的反应是Ag-e-Ag+ D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同 4.下面是4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是( )
5.深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，下列与此原理有关的说法错误的是( ) A.正极反应为S+5H2O+8e-HS-+9OH- B.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C.这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·x H2O D.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 6.利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护，下列说法不正确的是( ) A.若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒，开关K置于M处，铁电极的反应为Fe-2e-Fe2+ C.若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀 D.若X为碳棒，开关K置于N处，铁电极的反应为2H++2e-H2↑ 7.(广东汕头模拟)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置.某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是( ) A.电子从b流出，经外电路流向a B.HS-在硫氧化菌作用下转化为S的反应是HS-+4H2O-8e-S+9H+
化学能与电能第三单元河北省唐山市开滦第二中学2014高中化学2 苏教版必修3的转化（第课时）导学案 【学习目标】 1.了解电解池的工作原理 2.初步掌握一般电解反应产物的判断方法【学习重点】电解池的工作原理【学习难点】理解电解原理以及惰性电极时电解反应产物的判断。 【学法指导】.,,1.学生根据导学案结合课本进行预习,做学案后的练习进行自我检测找出自己的误点. 疑点.错点,做到听课“有备而听”. 应根据老师的讲解,,结合自己的理解重新完善本导案2.讲完课后【学习内容】一．知识回顾在已学过的知识中涉及利用电解反应来制取新物质的例子有哪些？电解实例化学方程式电解产物被电解物质水 熔融氧化铝熔融氯化钠氯化钠溶液二．学习新知 1．【实验探究】如图所示：若烧杯中的液体为CuCl溶液，合上电源开关，能否看到2小灯泡发光？。 给CuCl溶液通电时现象：2 阴极（与电源负极相连的石墨棒），经检验推测该物质是。 阳极（与电源正极相连的石墨棒），经检验该物质是。 两支电极上发生的反应为： 阳极：。反应类型：反应。 阴极：。反应类型：反应。
1 实验分析：，通电前，氯化铜溶液里这些离溶液能导电是因为存在 CuCl2根据异种电移动；移动，子的运动情况是通电后，这些离子在电场作用下作为氯极移动。在阳极，氯离子失去电子被，带负电的氯离子向荷相互吸引的原理 原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出；带正电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获 得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。 在CuCl的电解池装置中，电子从电源的极沿着导线到达极，从极2沿着导线回到电源的极。 CuCl溶液而言，溶液中存在Cu 、Cl、H、OH四种离子，在电场作用下溶液中的 2+－+－对 2离子向阴极定向移动，从而会有机会得到从电源负极流出的电子；在电场作用下溶液中的 离子向阳极定向移动，从而会有机会失去电子，电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠_______的定向移动而形成闭合回路的。 2.【实验回顾，探究思考】为什么阳极产生氯气而阴极生成铜呢？ 阴极上：由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。 金属活动顺序表： K, Ca, Na ,Mg, Al, Zn, Fe, Sn ,Pb,（H）Cu ,Hg ,Ag, Pt ,Au 其阳离子的得电子能力排序： 酸) >Pb>Fe>Zn>H(水) >Al… +2++2+2+2++3＋Ag>Cu>H( 阳极上：电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子，因此阳极上的电极反应与失电子能力的强弱有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失去电子。 阴离子还原性越强就越失去电子。 失电子能力的强弱排序： >S>I>Br>Cl>OH>含氧酸根（如 SO ）。 2－－－－－2-金属电极 ．思考： 43 （1）若以石墨为电极，电解食盐水溶液，各极板产物是什么？ （2）若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，各极板产物是什么？ （3）判断电极产物需要注意什么？ 三.【结合课本小结一下】 电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起____________________的过程。 所用电流一般为直流电还是交流电？。 该过程中能转化为能。这是一个物理过程还是一个化学过程？
第二节化学能与电能（第一课时）教学设计 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。 （二）过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
化学能与热能 一、化学反应和物质能量的关系 1.各种物质都储存有_______能，不同的物质储存的_________不同。 2．当反应物总能量＞生成物总能量时，反应为反应； 当反应物总能量 < 生成物总能量时，反应为反应。 根据能量守恒定律，反应物的总能量（E反）、生成物总能量（E生）、放出的能量（E）之间的关系：放热反应中： 吸热反应中： 二、化学键和化学反应中能量变化的关系 3．化学变化中能量变化的主要原因 ⑴化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。 ⑵化学反应的实质用化学键理论可表述为旧化学键的和新化学键的。 常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①____________ ②____________ ③____________ ④____________ ⑤____________ 吸热反应：①____________ ②____________ ③____________ ④____________ 一、选择题(每题只有一个正确答案) 1．氢氧化钠与盐酸的反应属于( )。· A．吸热反应 B．放热反应 C．既是吸热反应也是放热反应 D．都不是 2．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。 该化学物质可能是( )。 A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖 3．下列物质加入水中显著放热的是( )。 A．生石灰 B．固体NaCl C．无水乙醇 D．固体NH4N03 4．对于放热反应，下列说法正确的是( ) A．产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量 B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量 C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H。O所具有的总能量 D．反应物H2和02具有的能量相等 5．关于吸热反应的说法正确的是( )。 A．凡需加热的反应一定是吸热反应 B．只有分解反应才是吸热反应 C．使用催化剂的反应是吸热反应 D．C02与CaO化合是放热反应，则CaC03分解是吸热反应 6．已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是( )。 A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热反应在常温下一定很容易发生 C．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
2017/2 化学能转化为电能 【学考要求】 1、通过实验探究认识化学能可以转化为电能； 2、从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件； 3、会书写简单的原电池的电极反应式及电池总反应方程式（离子方程式）。 【典型例题】 1．（2015年10月浙江，T16）如图所示进行实验，下列说法不正确的是 A ．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生 B ．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能 C ．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计 指针发生偏转 D ．装置乙中负极的电极反应式：Zn －2eˉ＝Zn 2+ 2．现有如下两个反应：(A)Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2+H 2O (B)Zn ＋CuSO 4===ZnSO 4＋Cu (1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_____________________________________。 (2)如果不能，说明其原因 。 (3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液名称： 负极：______，___________________；正极：______，___________________。电解质溶液：__________。 【限时训练】 1.(2015年4月浙江，T12)右图是铜锌原电池示意图。当该原电池工作时， 下列描述不正确．．． 的是 A ．溶液逐渐变蓝 B ．锌片逐渐溶解 C ．铜片上有气泡产生 D ．电流计指针发生偏转 2. 某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下 了如下6条记录，其中正确的是 A ．①②③ B ．③④⑤ C ．④⑤⑥ D ．②③④ 3．(2016年4月浙江，T17)Mg-H 2O 2电池是一种化学电源，以Mg 和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的是 A ．石墨电极是该电池的正极 B ．石墨电极上发生还原反应 C ．Mg 电极的电极反应式：Mg-2e -＝Mg 2+ D ．电池工作时，电子从Mg 电极经导线流向石墨电极，再出石墨电 极经电解质溶液流向Mg 电极 G Cu Zn 稀硫酸
化学能转化为电能——电池课时作业 一、选择题（包括8小题。1~6小题只有一个选项符合题意，7~8小题有两个选项符合题意。） 1.科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源，目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如下图所示。下列说法错误的是( ) A.在氢能的利用过程中，H2O可循环使用 B.氢气、氧气和稀硫酸构成的燃料电池中，正极的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH- C.该法制氢的关键是寻找光分解催化剂 D.利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气 2.以下现象与电化学理论无关的是( ) A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生铜锈 B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C.纯锌与稀硫酸反应时，滴少量硫酸铜溶液后速率加快 D.银质奖牌久置后表面变暗 3.在如右图所示的装置中，a为金属（在金属活动性顺序表中排在H前），b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A.碳棒上有气体放出， 溶液pH变大 B.a是正极，b是负极 C.导线中有电子流动，电子从a极到b极
D.a极上发生了氧化反应 4.X、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下化学反应：①水溶液中：X+Y2+=X2++Y ②Z+2H2O（冷）=Z(OH)2+H2↑③M、N为电极与N 盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M→M2++2e- ④Y可以溶于稀H2SO4中，M 不被稀H2SO4氧化这五种金属的活动性由弱到强的顺序是( ) A.M 第二章第一节化学能与热能导学案第一课时 班级: 姓名: 【学习目标】: 1、知道化学键得断裂与形成就是化学反应中能量变化得主要原因。 2、知道一个反应就是吸收能量还就是放出能量决定于反应物得总能量与生成物得总能量得 相对高低。 【学习重点】化学反应中能量变化得主要原因。 【学习难点】从本质上理解(微观角度)化学反应中得能量变化。 【问题探究一】断开或形成1 mol某化学键得能量变化(阅读课本32页) 1.断开或形成1 mol H2中化学键得能量变化 (1)在1 mol氢分子中含有mol氢原子,含有mol H—H键。 (2)已知在25 ℃与101 kPa条件下,由2 mol H原子形成1 mol H—H键时,放出436 kJ得能量。 若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时,需要断开1 mol H—H键,其能量变化就是 2.断开或形成1 mol CH4中化学键得能量变化 (1)CH4得电子式就是,结构式就是 1 mol CH4分子中含有mol C—H键。 (2)在CH4中,断开1 mol C—H键要吸收415 kJ得能量。若要形成1 mol CH4中得C—H键其能量变化就是。 【小结】 由原子形成1mol化学键释放得能量与断开1mol化学键吸收得能量就是得,这个能量就就是化学键得键能。单位通常就是kJ/mol 。显然键能越大,化学键越牢固,含有该键得分子越稳定。 【问题探究二】化学反应中得能量变化 1、从微观(化学键)得角度认识反应中得能量变化 (1)物质中得原子之间就是通过结合得。 (2)断开反应物中得化学键要能量;形成生成物中得化学键要能量。 (3)化学键得就是物质在化学反应中发生能量变化得主要原因。举例:氢气与氯气反应得本质就是在一定得条件下,氢气分子与氯气分子中得HH键与ClCl 键断开,氢原子与氯原子通过形成HCl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molHH键,1mol Cl2中含有1mol ClCl键,在25℃与101kPa得条件下,断开1molHH键要吸收436kJ得能量,断开1mol ClCl键要吸收243 kJ得能量,而形成1molHCl分子中得HCl键会放出431 kJ得能量。 则(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为: , (2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为 , (3)反应中放出得能量得计算: 。【小结】 1、当断裂反应物中化学键吸收得能量大于形成生成物中得化学键放出得能量时, 反应能量。 2、当断裂反应物中化学键吸收得能量小于形成生成物中得化学键放出得能量时, 反应能量。 2、从宏观得(物质储存得化学能)角度认识反应中得能量变化 (1)化学反应中存在两大变化,即变化与变化。两者得关系就 是。 第3单元课时2 电能转变为化学能 教学设计 一、学习目标 1．了解电解原理；能正确区分原电池和电解池，能从能量转化、装置、电极反应等方面区别电解反应和原电池反应。 2．了解电解池的形成条件，能正确书写简单电解池的电极反应式； 3．初步了解电解在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。 二、教学重点及难点 教学重点：电解原理，电极反应式。 教学难点：原电池与电解池的区分，电解池电极反应式。 三、设计思路 在上一节了解了化学能转化为电能的形式——原电池的工作原理及形成条件之后，学生对自发进行的氧化还原反应的应用已有所了解，知道可以将氧化还原反应中电子转移的化学能转化为电能为人类所用。因此在本节提出能否将电能转化为化学能的疑问，利用已有知识，生产实例，引出对电解工作原理的分析讨论。通过电解氯化铜溶液的实验现象，得出电解的概念，理解电解池的工作原理和电极反应。同时把化学能与电能相互转化的两种装置——原电池和电解池进行比较，进一步巩固对有关原理的认识。最后介绍电解原理在实际工业生产中的应用，促使学生感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的作用。 四、教学过程 [引入] 在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，有时还要利用电能，使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。你了解哪些利用电解反应来制取新物质的例子？ [讨论与交流]电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的铝，是通过电解熔融氧化铝获得的。 [设问]电流怎样使水、食盐水、氧化铝发生反应，转化为各种产物的？ [演示实验]电解氯化铜溶液。 [实验现象观察和记录]（PPT3） [分析]（PPT4）（利用动画模拟）在氯化铜溶液中，存在Cu2+和Cl—，接通电源后，Cu2+和Cl-定向移动，阴极周围的Cu2+得电子发生还原反应：Cu2++2e=Cu；在阳极Cl-失电子发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl 2 ↑。在这一电解过程中，水中电离的H+和OH-。都没有被氧化或还原。 所以电解的化学方程式为：CuCl 2电解 Cu+ Cl 2 ↑阴极产物阳极产物 [归纳与小结] 电解原理（PPT5） 1.电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，叫做电解。 2.电解池：电能转变为化学能的装置。 3.电解池的形成条件 ①直流电源； ②阴、阳电极； ③电解质溶液或熔融电解质。 [课堂练习]原电池、电解池的区分（PPT6、7） [观看投影资料]电解原理的应用：电解饱和食盐水（氯碱工业）；电解制金属钠、镁、铝；铜的电解精炼。 [交流与讨论]工业上铜电解精练的基本原理 [介绍]电解反应的应用（PPT8、9） 1.氯碱工业 2.电冶金 3.铜的电解精炼 4.电镀 利用电解的方法把一层薄金属覆盖在一件物品表面的过程叫做电镀电镀的作用是防止物品受侵蚀或使物品外表更美观。(在电镀过程中，把清洁后的待镀物品作为阴极，拟镀金属作为阳极，以含有拟镀金属阳离子的溶液作为电解质) 高一化学教学案(11) 专题2 化学反应与能量转化 第三单元化学能与电能的转化 化学能转化为电能 班级：学号：姓名： 【学习目标】 1、初步认识原电池的原理和一般构成条件； 2、培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法和创造性思维和探究能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力； 【知识梳理】 一、化学能转化为电能 （一）原电池原理探究（进行下列实验记录在下表中）： 1、将一块锌片和一块铜片分别插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。 2、将一块锌片和一块铜片同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。 3、用导线把锌片和铜片连接，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现 象。 4、在锌片和铜片之间连接一个电流计后，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中， ①电流表指针为何会发生偏转？ ②电子从何而来？ ③铜片上产生的气泡是如何形成的呢？ 原电池的定义：我们称_____________________________________的装置为原电池。（二）原电池工作原理 以Zn、Cu原电池为例 项目Zn Cu 电极反应 电子得失 反应类型 电极性质 总反应 能量转化 （三）原电池的构成条件 1、能自发地发生_____________反应。 2、两个电极，其中一个相对较___________的金属为负极，另一个相对较__________的金属或非金属导体为正极。两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中去。 3、必须是____________________溶液。 4、形成闭合回路。 说明： ①构成原电池的四个基本条件是相互联系的，不能孤立、片面地理解，在四个基本条件当中，氧化还原反应是核心； ②判断某装置是否为原电池，要以构成原电池的基本条件为判断标准，不能仅凭装置的外形下结论； ③构成原电池的基本条件是进行原电池设计的基本依据。 （四）原电池原理的应用 1、设计各种实用电池,使其具有节约能源、方便、环保等优点以满足人类需要及可持续发展的要求。 讨论：在一块表面无锈的铁片上滴上一大滴含酚酞的 食盐水后可以看到液滴逐渐呈现红色，并慢慢形成褐色的 锈斑。这是为什么？试说明产生此现象的原因？ 2、金属的腐蚀及防护 吸氧腐蚀析氢腐蚀 负极反应 正极反应 总反应 铁锈的形成： F e(O H)2 F e(O H)3F e2O3·x H2O 【典例分析】 例1.在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是（）化学能与热能导学案
电能转变为化学能教案
高中化学必修二学案：化学能转化为电能
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