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《原电池》一、设计思路（一）指导思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中，以学生为主体，让学生自主探索、主动求知，学会收集、分析和利用各种信息及信息资源，将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体，将实验探究与思考交流交替进行，并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。
1、教材分析本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容，该节分为两课时教学，本课为第一课时。
本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习，因此本节课重点在于让学生感受到理论到实践的应用，化学与生活的紧密联系。
能量与我们每个人生活息息相关，在社会生产、生活和科学研究中广泛应用，是对人类文明进步和社会发展有着重大价值。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
2、学情分析由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度，但学生初次接触电化学知识，很兴奋。
在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识，但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验，因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。
3、总体思路在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，从学生常见的干电池引入原电池的内容，通过对探究干电池给电路中用电器供电的原理，激起学生的本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。
首先通过实验，引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证——归纳的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。
最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
通过了解生活中对原电池原理的应用，培养学生的理论联系实际的能力，激发学生的学习热情，树立环境保护的意识，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
（二）教学目标1、知识与技能目标：（1）使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。
[实验方案]3.使铜片和锌
片直接接触
实验现象：铜片表面出现气泡，而锌片表面的气泡消失 4.将铜片和锌片分开后用导线连接
实验现象：铜片表面出现气泡
5.在铜片和锌片之间连接一个电流表
实验现象：电流表指针发生偏转；说明：有电流通过 [视频展示]
[小结]当锌片和铜片用导线连
接或就构成了一个将化学能直接转化为电能的装置——原电池
[分析归纳]微观展示：锌做负极，Zn-2e-=Zn2+,失电子发生氧化反应，锌失电子变成锌离子进入溶液，失去的电子沿导线流向铜片，使铜片带有较多的负电荷；溶
[实验方案]6. 在铜片和锌片之间连接一个小灯泡
实验现象：灯泡发光
[视频展示]
三、课上合作交流
[交流讨论]将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中：
⑴电流表的指针发生偏转说明有
⑵反应中：
⑶导线的作用
归纳小结]：
、原电池定义: 将化学能转变为电能装置。
、反应原理：
[学生交流]请你以一个化学家的身份为格林太太提出治疗建议。
[科学探究]必修2P41：根据已具备的氧化还原反应知识电学知识，利用提供的实验用品，设计一套电池装置。
实验用品：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡、果汁、。
化学能与电能（中等难度）一、选择题（可能有1-2个答案） 1．下列说法正确的是（ ）A ．原电池是把电能转化为化学能的装置B ．原电池中电子流出的一极是正极C ．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D ．形成原电池后，原电池中的阳离子移向正极 2．关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）A ．铜片上有气泡产生B ．铜片质量逐渐减少C ．电流从锌片经导线流向铜D ．氢离子在铜片表面被还原 3．下列关于实验现象的描述不正确．．．的是 （ ） A ．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B ．铜锌原电池的正极是锌,电解质溶液是稀硫酸C ．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D ．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 4．下列反应不可能是原电池反应的是（ ）A ．Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2↑B ．2Fe 3+ + Cu = 2Fe 2+ + Cu 2+C ．2H 2 + O 2 = 2H 2OD ．H + + OH - = H 2O5．某原电池的总离子方程式为：2Fe 3+ + Fe = 3Fe 2+，不能实现该反应的原电池是（ ） A ．Cu 为正极，Fe 为负极，电解质溶液为FeCl 3溶液B ．石墨为正极，Fe 为负极，电解质溶液为Fe(NO 3)3溶液C ．Fe 为正极，Zn 为负极，电解质溶液为Fe 2(SO 4)3溶液D ．Ag 为正极，Fe 为负极，电解质溶液为Fe 2(SO 4)3溶液6．X 、Y 两根金属棒插入Z 溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X 棒变粗，Y 棒变细，则X 、Y 、Z 可能是下列中的（ ）XY G Z溶液7.把一小块镁、铝合金放人6mol ·L —l的NaOH 溶液中，可以形成微型原电池。
则该电池负极上发生的电极反应为( )。
A ．Mg —2 e —=Mg 2+B ．A1+4OH ——3 e —=AlO 2—+2 H 2OC ．4OH ——4 e —=2 H 2O+ O 2 ↑D ．2H 2O+2 e —=2OH —+H 2↑ 8．下列叙述中不正确的是（ ）A ．原电池中电子从正极流出B ．原电池中电子从发生氧化反应的电极流出C ．原电池的两个电极中，质量减轻的电极是负极D ．原电池中发生还原反应的电极是正极9.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为，锌电池容量更大，而且，没有污染。
其电池反应为：2Zn +O 2 =2ZnO ，原料为锌粒、电解质和空气，则下列叙述正确的是（ ）A ．锌为正极，空气进入负极反应B ．负极反应为：Zn-2e - = Zn 2+C ．负极发生还原反应D ．电解质可能为强酸10．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到仪事日程，其首要原因是（ ） A ．利用电池外壳的金属材料B ．防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染编号 X Y Z A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Zn 稀硫酸 C Cu Ag 硫酸铜溶液 DAgZn硝酸银溶液C.不使电池中渗出的电解液腐蚀其它物品 D ．回收其中石墨电极11．干电池的电极分别为炭棒和锌皮，以糊状NH 4Cl 和ZnCl 2作电解质（其中加入MnO 2吸收H 2），电极反应可简化为：Zn- 2e - = Zn 2+，2NH 4+ +2e - = 2NH 3 + H 2（NH 3与Zn 2+结合）。
则下列结论正确的是（ ） A ．Zn 为负极，发生还原反应 B ．炭棒为负极C ．工作时，电子由炭极经外电路流向Zn 极D ．长时间连续使用，内装糊状物可能流出腐蚀用电器12．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确．．．的是 ( )A. a 电极是负极B. b 电极的电极反应：4OH -－4e -＝2H 2O ＋Ｏ2↑C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 13.下列化学电池不易造成环境污染的是（ ）A ．锂电池B ．锌锰电池C ．镍镉电池D ．氢氧燃料电池14．目前常用的镍（Ni ）镉（Cd ）电池，其电池总反应可以表示为： Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸,以下说法中:①以上反应是可逆反应 ; ②以上反应不是可逆反应;③充电时,化学能转化为电能;④放电时,化学能转变为电能。
其中正确的是（ ） A ．①③ B ．②④ C ．①④ D ．②③15．等质量的两份锌粉a 、b ，分别加入过量的稀H 2SO 4，同时向a 中加入少量的CuSO 4溶液，下列图表示产生H 2的体积（V ）与时间（t ）的关系，其中正确的是 （ ）VVaabbO O ttA BVV aabbOO ttC D放电 充电16．某原电池的总反应方程式为： 2Fe 3+ +Cu= 2Fe 2+ + Cu 2+，能实现该反应的为 ( )A B C D 正极材料 Cu 石墨 Fe Ag 负极材料Fe CuCuCu电解质液CuSO4Fe 2(SO 4)3 FeCl 3 AgNO 317．铁棒与石墨用导线连接后，浸入0.01mol/L 的食盐溶液中,可能出现的现象是( ) A ．铁棒附近产生OH - B ．铁棒被逐渐腐蚀C ．石墨棒上放出Cl 2D ．石墨上放出O 218．锂电池是新型的高能电池，它因质量轻、能量高而受到普遍重视。
某种锂电池的总反应式为：Li+MnO 2 =LiMnO 2。
若该电池提供折合0.5mol 电子的电量,则消耗正极材料的质量为( ) A. 3.5g B. 7g C.43.5g D.87g 19．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westing －house)公司研制开发的，以固体氧化锆－氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2－)在其间通过。
该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a 、b 均不参与电极反应。
下列判断正确的是 （ ）2e 2e 2e ---1/2 O 2O2-(干燥)多孔电极a 固体电解质多孔电极bH 2O H 2A ．有O 2放电的a 极为电池的负极B ．有H 2放电的b 极为电池的正极C ．a 极对应的电极反应为：O 2+2H 2O+4e －= 4OH－D ．该电池的总反应方程式为：2H 2+O 2 === 2H 2O20．我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应式为：4Al + 3O 2 +6H 2O =4Al(OH)3下列说法不正确的是 ( )A ．正极反应式为：O 2 + 2H 2O +4e - = 4OH -B ．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C ．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D ．该电池通常只需更换铝板就可继续使用 21．氢镍电池是近年开发出来的可充电池，它可以取代会产生镉污染的镉镊电池。
氢镍电池的总反应为：1/2 H 2 + NiO (OH)2Ni(OH)2 ,根据反应判断,下列叙述中正确的是( )A ．电池放电时，电池的正极是H 2B ．电池放电时，镍元素被氧化C ．电池充电时，氢元素被氧化D ．电池放电时，电池负极是H 2 22．（1）下列装置能否组成原电池？并判断正负极。
放电充电答：23．银器皿日久表面会逐渐变成黑色，这是由于生成硫化银的缘故。
有人设计用原电池原理加以除去。
其处理方法为：将一定浓度的食盐水放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去，而银不会损失。
试回答：写出此原电池中的两个电极反应方程式正极：______________________________ ；负极：_______________________________ ；24．按要求写反应方程式:两电极分别为Cu棒和Al棒,放在NaCl溶液中。
（1）电极反应方程式：负极:_____________________________；正极:______________________________；（2）总反应方程式_________________________ ；25．利用反应Zn + 2FeCl3= ZnCl2+2FeCl2，设计了一个原电池，则正极的电极反应式为_________________________________；负极为:_________,其电极反应式为___________ ____；26．氯铝电池是一种新型的燃料电池。
试回答下列问题：（1）通入Cl2（g）的电极是______ (填“正”或“负”)。
（2）通入Al（s）的电极是______ (填“正”或“负”)。
（3）电子从___ _(填“Al”或“Cl”)极流向___ 极。
27．航天技术上使用的氢－氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。
氢－氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式可表示为2H2＋O22H2O。
酸式燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2－4e—4H＋，则其正极反应式可表示为：_________________________________；碱式氢－氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应式为：O2＋2H2O＋4e—== 4OH—，则其负极反应可表示为：_____________________________________________；28．从铜、铁及碳棒中选取合适的电极材料设计一个原电池，实现如下反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，则负极为，电极反应式为，正极应选，电极反应式为________________________。
29．设计一个原电池，实现反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，请写出电极反应式。
31．铅蓄电池工作时,总的反应式为:Pb＋PbO2＋2H2SO4=== 2PbSO4＋2H2O由此可以判断：(1)原电池的电极材料:正极为_______ ,负极为_____ ；(2)两极的电极反应式为：正极______________________ ；负极_________________________________；32．再由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，若铜片上放出3.36L(标准状况下)的H2,H2SO4恰好用完,则产生这些气体消耗的Zn的质量为多少?原稀H2SO4的物质的量浓度为多少?化学能与电能专项练习参考答案：1．D 2.AD 3．C 4.D 5．C 6．D 7．B 8．A 9．B 10．B 11．D 12．B 13.D 14. B 15．D 16．B 17．B．石墨电极的电极反应为：O2+ 2H2O +4e-=4OH- 18．C 19．D 20. B 21．D 22．答：I能，Fe为负极，Cu为正极；II不能；III能，Fe为负极，C为正极；IV能，Fe为负极，C为正极；V不能。
