二、教学重点：
电解原理及应用
三、教学过程：
我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。化学能也能转变为电能，用原电池装置。今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。
第三节电解池
一、电解原理
讲：首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。
金属电解质导电粒子
导电状态
温度影响
导电实质电子定向移动
过渡：电解质导电的实质是什么呢？一起看实验。
实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。
讲：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。
1．电极
阳极—与电源正极相连
阴极—与电源负极相连
隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)
活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)
问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？
通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-
通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；
阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化
讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。
2．电极反应( 阳氧阴还)
阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)
总电极方程式：___________________
放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
3．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。
讲：所以电解质导电的实质便是——电解
电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。
问：构成电解池的条件是什么？
电源、电极、电解质构成闭和回路。
思考：
电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？4．离子的放电顺序
阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电
问：放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗？
否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。
问：电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？练习：电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。
5．电解规律：
（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。
问：初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性，影响水的电解吗？
电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2？氧气溶解度大于氢气
又为何硫酸一定大于2，而氢氧化钠可能等于2？硫酸根可能放电。
（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。
练习：电解硫酸铜方程式。加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液：氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。
（3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。
（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。6．电解中电极附近溶液pH值的变化。
（1）电极区域A．阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。
B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。
（2）电解质溶液中A．电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液
呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）。
B．电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。但象CuCl2变大
C．电解过程中,只产生H2, pH变大。
D．电解过程中,只产生O2, pH变小。
过渡：如果把阳极换成铜棒，阳极发生的反应就是铜自身溶解，如果电解质是硫酸，阴极析出的是什么？也是铜，这就是我们的铜的电解精炼法。
二、电解原理的应用
1．铜的电解精炼
阳极：粗铜棒
阴极：精铜棒
电解质：含铜电解质
问：精炼中硫酸铜的浓度怎样？基本不变，但变小。
过渡：若把阴极精铜棒换成铁棒，电解过程变吗？
不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。
2．电镀铜
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属（镀件）
电镀液：含镀层金属的电解质。
3．电解饱和食盐水——氯碱工业
问：1、电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么？
2、转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系？
3、从Cl -Cl2一定需要加氧化剂吗？
4、阴极产物和阳极产物能接触吗？
5、饱和食盐水为何需要精制？如何精制？
精制：步骤一、1）先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3 2）过滤
3）加盐酸调节pH为7
步骤二、送入阳离子交换塔除去Ca2+、Mg2+等。
4．电冶金
电解熔融氯化钠：2NaCl(熔融)＝（电解）2Na+Cl2
适用范围：活泼金属K~Al
练习:
1、在水中加等物质的量的Ag+,Pb2 +,Na +, SO42-, NO3- , Cl-,该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为（）
A. 35.5:108
B. 16:207
C.8:1
D.108:35.5
2、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质溶液能与原来完全一样的是
氯化铜加硫酸铜、氢氧化钠加氢氧化钠、氯化钠加氯化氢、硫酸铜加氢氧化铜
3、0.1摩氯化铜和0.1摩溴化钠共0.4摩电子转移，分析过程。
4、铁、C/硫酸——C、C/氯化铜用导线相连，分析正负极和阴阳极及两装置的p H的变化。
5、如何判断电解池的阴阳极？
与正极相连的、发生氧化反应的、阴离子移向的一极是阳极，反之是阴极。
如：高锰酸钾的做电解质，发现红色加深的是什么极？
湿润的淀粉KI试纸并滴有酚酞，变红的是什么极？变蓝的是什么极？
6、以A、B两根石墨电极电解足量的硝酸银溶液，通电t分钟，在B极收到11.2mL标况下气体，此后将电源反接，以相同的电流强度通电t/2分钟。问：（1）A、B分别是什么极？（2）电源反接后A、B电极质量如何变化？（3）若溶液体积为200mL，则通电t/2分钟时的溶液p H=？
原电池电解池
电极名称正负极阴阳极
惰性材料或活性材料
电极材料负极：活泼金属
正极：不活泼金属或可导电的
非金属(如C)
电流方向：外电路内电路
组成
原理
功能化学能到电能电能到化学能
《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?
高中化学选修4第三章单元测试题 （时间：100分钟共100分） 相对原子质量：H 1 O 16 Na 23 S 32 K 39 Ag 108 I 127 Ba 137 第I卷（选择题共50分） 一．选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个 ．．．．选项符合题意） 1、在pH＝1的无色溶液中能大量共存的离子组是 A、NH4＋.、Mg2+、SO42－、Cl- B.Ba2+、K+、OH-、NO3－ C. Al3+、Cu2+、SO42－、Cl- D.Na+、Ca2+、Cl-、AlO2－ 2、纯水在20℃和80℃时的pH A．前者大B．后者大C．相等D．无法确定 3、能正确表示下列反应的离子方程式是 A．铁跟盐酸反应：2Fe + 6H+＝2Fe3+ + 3H2↑ B．磷酸二氢钙溶液跟氢氧化钙反应：H2PO4—+ 2OH—＝PO43—+ 2H2O C．碳酸钙跟醋酸反应：CaCO3 + 2CH3COOH＝Ca2+ + 2CH3COO—+ H2O + CO2↑ D．铜片跟稀硝酸反应：Cu + NO3－+ 4H+＝Cu2＋+ NO↑+ 2H2O 4、用已知浓度的NaOH溶液滴定待测浓度的盐酸（盐酸置于锥形瓶中），以下操作会造成所测盐酸溶液浓度偏低的是 A．酸式滴定管未用待装溶液润洗 B．碱式滴定管未用待装溶液润洗 C．锥形瓶未用待装溶液润洗 D．在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 5、下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是 A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2 6、将0.l mol·L-1醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是 A．溶液中c（H+）和c（OH-）都减小B．溶液中c（H+）增大 C．醋酸电离平衡向左移动D．溶液的pH增大 7、从下列现象可以判断某酸是强酸的是 A．加热该酸至沸腾也不分解 B．该酸可以与石灰石反应放出CO2 C．该酸可以把Al(OH)3沉淀溶解 D．该酸浓度为0.1 mol·L-1时的pH为1 8、常温下某溶液中由水电离产生的[H+]=1×10-5mol·L-1，则下列叙述正确的是 A．PH值为5 B．一定是酸溶液 C．可能是强酸的酸式盐溶液D．PH值可能为9
电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版） 特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能 电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应） 正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应 原电池原理电子流向：负极经导线到正极 电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极 电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极 原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱 一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应） 正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应） 放电：与一次电池相同 二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负） 充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应） 原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应） 化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应 负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性） 电极反应正极：O得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质：O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质：O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜（传导氢离子）：O+4e-+4H+==2H O 22
特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠，铝作负极;铜、铝、浓硝酸，铜作负极;铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等 特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能 活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应 （接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：Cl->OH->高价态含氧酸根（还原性顺序）， 发生氧化反应，相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应 （接电源负极）常用放电顺序是：Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子（氧化性顺序）， 相应产生银、铜、氢气 电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动） 离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电） 常见电极反应式阳极：2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+（OH-来自水时适用） 22222 电解池阴极：Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-（H+来自水时适用） 222 电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页
§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
人教版选修4第三章《水溶液中的离子平衡》测试题（A 卷） （时间45分钟，满分100分） 一、选择题（1--6只有．．1．个．选项符合题意，7-10有2．个．选项符合题意，每小题5分，共50分。） 1． 用水稀释0.1mol/L 氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（ ） A ．) O H NH () OH (23?-c c B ． ) OH ()O H NH (23-?c c C ．c (H +)和c (OH -)的乘积 D ．OH -的物质的量 2． 某学生的实验报告所列出的下列数据中合理的是 A ．用10mL 量筒量取7.13mL 稀盐酸 B ．用托盘天平称量25.20g NaCl C ．用广泛pH 试纸测得某溶液的pH 为2.3 D ．用25mL 滴定管做中和滴定时，用去某浓度的碱溶液21.70mL 3． 下列溶液加热蒸干后，能析出溶质固体的是 A ．AlCl 3 B ．KHCO 3 C ．Fe 2(SO 4)3 D ．NH 4HCO 3 4． 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速度，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 ①NaOH 固体 ②H 2O ③NH 4Cl 固体 ④CH 3COONa 固体 ⑤NaNO 3固体 ⑥KCl 溶液 A ．②④⑥ B ．①② C ．②③⑤ D ．②④⑤⑥ 5． 在25℃时，100mL 0.4mol/L 的盐酸与等体积0.6mol/L 的氢氧化钠溶液混合后，溶液的pH 值为 A ．6 B ．5 C ．12 D ．13 6．下列方程式书写正确的是（ ） A.HCO 3－在水溶液中的电离方程式：HCO 3－＋H 2O H 3O ＋＋CO 32－ B.H 2SO 3的电离方程式H 2SO 32H ＋＋SO 32－ C .CO 32－的水解方程式：CO 32－＋2H 2O H 2CO 3＋2OH － D.CaCO 3的电离方程式：CaCO 3 Ca 2+＋CO 32－ 7. 氢氰酸（HCN ）的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是 （ ） A ．1mol/L 该酸溶液的pH 约为3 B ．HCN 易溶于水 C ．10mL 1mol/L HCN 恰好与10mL 1mol/L NaOH 溶液完全反应 D ．在相同条件下，HCN 溶液的导电性比一元强酸溶液的弱 8..下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是（ ） A ．pH=2的HA 溶液与pH=12的MOH 溶液任意比混合： c (H +) + c (M +) == c (OH -) + c (A -) B ．pH 相等的CH 3COONa 、NaOH 和Na 2CO 3三种溶液： c (NaOH)＜c (CH 3COONa)＜c (Na 2CO 3) C ．物质的量浓度相等CH 3COOH 和CH 3COONa 溶液等体积混合： c (CH 3COO -) +2c (OH -) == 2c (H +) + c (CH 3COOH) D ．0.1mol ·L -1的NaHA 溶液，其pH=4：c (HA -)＞c (H +)＞c (H 2A)＞c (A 2-) 9. 盐酸、醋酸、纯碱和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正确的是（ ） A ．在NaHCO 3溶液中加入与其等物质的量的NaOH ，溶液中的阴离子只有CO - 23和OH -
第四节金属的电化学腐蚀与防护 教学目标： 知识与技能： 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因； 2、了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写； 3、掌握金属防护的方法。 过程与方法： 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法； 2、培养学生的观察能力。 情感态度与价值观： 增强学生的环保意识 教学重点、难点： 金属的电化学腐蚀 课时安排：1课时 教学方法： 教学过程： 引入]在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。 板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护 阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题： 什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？ 学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀 （1）概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？ 回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。 提问]金属腐蚀的原因是什么？
回答]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。 板书]（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。 板书]（3）金属腐蚀的类型： ①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。 讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。 板书]②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。 引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。 学生]在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 投影]钢铁的电化学腐蚀示意图 引导]根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式： 指定学生板书] 负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+ 正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O）。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出（析出），所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。 板书]析氢腐蚀 负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+ 正极（C）：2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系，并填写下表： 投影]（表中内容学生讨论后再显示）
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
第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: （） A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ．．．的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是（） A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应（）
《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
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
水溶液中的离子平衡第三章 一、弱电解质的电离, 、定义：电解质：在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物1 ：在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物非电 解质 强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质 。弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质 混和物、电解质与非电解质本质区别： 2物质单质强电解质：强酸，强碱，大多数盐。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO 4电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物纯净物电解质 弱电解质：弱酸，弱碱，极少数盐，水。如HClO、NH·HO、Cu(OH)、注意：①电解质、非电解 质都是化合物②SO、NH、CO等属于非电解质232化合物 ③强电解质不等于易溶于水的化合物（如 232HO (2) BaSO不溶于水，但溶于水的BaSO全部电离，……HO、CCl、CH=CH 非金属氧化物，大部 分有机物。如SO、CO、C 非电解质：44123622462故BaSO为强电解质）——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。43、影响电离平衡的因素： A、温度：电离一般吸热，升温有利于电离。 B、浓度：浓度越大，电离程度越小；溶液稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。 C、同离子效应：在弱电解质溶液里加入与弱电解质具 有相同离子的电解质，会减弱电离。D、其他外加试剂：加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时，有利于电离。 4、电离方程式的书写：用可逆符号弱酸的电离要分布写（第一步为主） 5、电离常数：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数，（一般用Ka表示酸，Kb表示碱。） +- +-]/[AB] +B][ B Ki=[ A表示方法：ABA6、影响因素： a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。 b、电离常数受温度变化影响，不受浓度变化影响，在室温下一般变化不大。 C、同一温度下，不同弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。如： H SO>H PO>HF>CHCOOH>HCO>H S>HClO 23233432二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水电离平衡：: +-]c[OH]·水的离子积：K = c[H W+--7+--14 ] = 1*10· mol/L ; K = [H[OH25℃时, [H]]=[OH] =10W注意：K只与温度有关，温度一定，则K值一定 WW K不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）W2、水电离特点：（1）可 逆（2）吸热（3）极弱 3、影响水电离平衡的外界因素： -14 =1*10 K：抑制水的电离①酸、碱W②温度：促进水的电离（水的电 离是吸热的）
湖北黄石二中《电化学》测试题 满分：110分 时限：90分钟 高存勇 2011.11 选择题每小题只有一个正确答案 1. 如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极 质量增加2.16 g ，乙池中某电极上析出0.24 g 某金属，下 列说法正确的是 A.甲池是b 极上析出金属银，乙池是c 极上析出某金属 B.甲池是a 极上析出金属银，乙池是d 极上析出某金属 C.某盐溶液可能是CuSO 4溶液 D.某盐溶液可能是Mg(NO 3)2溶液 2.（2011山东）以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是 A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 3.（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni 2O 3+3H 2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 。下列有关该电池的说法不正确．．． 的是 A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O 3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH --2e -=Fe （OH ）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低 D. 电池充电时，阳极反应为2Ni （OH ）2+2OH --2e -=Ni 2O 3+3H 2O 4．(2011全国II 卷)用石墨做电极电解CuSO 4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 A ．CuSO 4 B ．H 2O C ．CuO D ．CuSO 4·5H 2O 5．（2011上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 A ．用铜片连接电源正极，另一电极用铂片 B ．用碳棒连接电源正极，另一电极用铜片 C ．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D ．用带火星的木条检验阳极产物 6. (2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为：H 2+2OH --2e -=2H 2O ；NiO(OH) +H 2O+e - =Ni(OH)2+OH - 。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A. H 2O 的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H 2的氧化 D. Ni(OH) 2的氧化 7.（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是 A.烧杯a 中的溶液pH 升高 B.烧杯b 中发生还原反应 C.烧杯a 中发生的反应为2H ++2e -=H 2 D.烧杯b 中发生的反应为2Cl --2e -=Cl 2 8.（2010浙江卷）Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电 池中正极的电极反应式为： 2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电 池的下列中，正确的是 A. Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+ D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+ 9.（2011安徽高考）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间 含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl=Na 2Mn 5O 10＋2AgCl ，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A. 正极反应式：Ag ＋Cl －－e －=AgCl B. 每生成1 mol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子 C. Na ＋不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl 是还原产物
第2节电能转化为化学能——电解 知识与能力： 1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极 反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极； 2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生 的反应以及电解的实用价值； 3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并 进一步体会电解对人类社会的重要贡献； 4.通过活动探究，提高学生的实验能力和分析能力； 5.从能量的角度理解化学科学的重要性。 过程与方法： 采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；以已知离子在电场中的定向移动为起点，从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池，并学会书写电极反应式；在电解原理的应用中，要让学生明白规律是有条件限制的。 情感、态度与价值观： 进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣；了解方法的重要意义，明白将来实现的重要价值。 教学重点：电解原理、电极反应 教学难点：阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式 课时安排：共5课时（新课3课时，复习练习2课时） 教学过程： （第一课时） 【联想?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式： 2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H= —822.3kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行，则需 要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。 【学生】电能。 【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？ 【学生】电能转化为化学能 【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，下面我们就来学习电解。首先我们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理 【板书】一、电解的原理 【阅读交流】 1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？ 2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？ 3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？
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
高中化学选修4第三章测试题 一、选择题：（本题包括16小题，共48分） 1．水是一种极弱的电解质，在室温下，平均每n个水分子中只有1个水分子发生了电离，则n的值是（）A．1×10-14B．55.6×107C．107D．55.6 2．下列溶液一定是碱性的是（）A．pH＝8的某电解质的溶液 B．c(OH-)＞1×10-7mol/L C．溶液中含有OH-D．溶液中c(OH-)＞c(H+) 3．已知某温度下，四种一元弱酸的电离平衡常数为：K a(HCN)＝6.2×10-10mol/L、K a(HF)＝6.8×10-4 mol/L、K a(CH3COOH)＝1.8×10-5mol/L、K a(HNO2)＝6.4×10-6mol/L。物质的量浓度都为0.1 mol/L 的下列溶液中，pH最小的是（）A．HCN B．CH3COOH C．HF D．HNO2 4．0.1 mol/L K2CO3溶液中，若使c(CO32-)更接近0.1 mol/L，可采取的措施是（）A．加入少量盐酸B．加KOH固体C．加水D．加热 5．在已达到电离平衡的0.1mol/L的醋酸溶液中，欲使平衡向电离的方向移动，同时使溶液的pH 降低，应采取的措施是（）A．加少量盐酸B．加热C．加少量醋酸钠晶体D．加少量水6．将足量的BaCO3粉末分别加入下列溶液中，充分溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2+的浓度最小的为（）A．10 mL 0.2 mol/LNa2CO3溶液B．40 mL水 C．50 mL 0.01 mol/L 氯化钡溶液D．100 mL 0.01 mol/L盐酸 7．下列有关滴定操作的顺序正确的是（） ①检查滴定管是否漏水；②用蒸馏水洗涤玻璃仪器；③用标准溶液润洗盛装标准溶液的滴定管， 用待测液润洗盛待测液的滴定管；④装标准溶液和待测液并调整液面（记录初读数）；⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中；⑥滴定操作 A．①③②④⑤⑥B．①②③④⑤⑥C．②③①④⑤⑥D．④⑤①②③⑥ 8．要使K2S溶液中[K+]／[S2-]的比值变小，可加入的物质是（）A．适量盐酸B．适量NaOH溶液C．适量KOH溶液D．适量KHS溶液 9．在Ca(OH)2（K sp=5.5×10-6）、Mg(OH)2（K sp=1.2×10-11）、AgCl（K sp=1.56×10-10）三种物质中，下列说法正确的是（）A．Mg(OH)2的溶解度最小B．Ca(OH)2的溶解度最小 C．AgCl的溶解度最小D．同下Ksp越大的溶解度也越大 10．在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定少于7的是（）A．pH=3的HNO3跟pH=11的KOH B．pH=3的盐酸跟pH=11的氨水 C．pH=3硫酸跟pH=11的NaOH D．pH=3的醋酸跟pH=11的Ba(OH)2
第四章电化学基础 一、原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线—— 正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断： （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （2）从电子的流动方向：负极流入正极 （3）从电流方向：正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池 （一）一次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 （二）二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb－2e- ＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+ 阳极： PbSO4＋2e- ＝Pb 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 ? 2PbSO4↓＋2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 （三）燃料电池 1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H2－4e- =4H+ 正极：O2＋4e- +4H+ =2H2O
第3单元化学能与电能的转化 课时1化学能转化为电能 一、学习目标 1.通过实验探究，认识化学能转化为电能的装置。 2.理解原电池的工作原理，掌握原电池的构成条件，正确书写简单原电池的电极反应和总反应。 3.了解原电池在生产、生活中的应用。 二、教学重点及难点 教学重点：原电池的概念、原理、组成及应用。 教学难点：从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。 三、设计思路 学生对“电”有着较丰富的感性认识。充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究，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。 本课从日常生活中常见的电池入手，通过各种电池的展示，提出疑问：这些电池是如何产生电流的？学生根据物理对电流的认识，提出假设：有电子的流动，因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化还原反应。引导学生通过简单的氧化还原反应验证这一假设。通过锌、铜与硫酸的简单组合，体验电流的产生。引出原电池的概念。再利用分组实验的方式探究原电池的工作原理、构成条件。同时从电子转移的方向确定原电池正极、负极，电极上发生的反应，并写出电极反应式、电池总反应。认识到可以利用自发进行的氧化还原反应中的电子转移设计原电池，将化学能转化为电能，为人类的生产、生活所用。在此基础上介绍一些常见的化学电源，以拓宽学生的知识面。 四、教学过程 【创设情景】展示图片：生产、生活都离不开电。我们平时所用的手电筒、计算器、手机、笔记本电脑、电子表等都需要用到电池。这些电池是怎样产生电流的呢？ 【板书】一、化学能转化为电能