高三化学复习原电池教学设计

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原电池复习学案

一、考纲

1、掌握原电池原理,

2、掌握原电池的正负极,书写电极反应式、电池反应式,

二、教学重点、难点

重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。

难点:由两个半电池组成的原电池的工作原理。

三、教学模式

情境教学模式,讨论法,探究法,多媒体手段辅助教学

四 、教学过程

【引入】通过伽伏尼的“青蛙抽搐”实验引出今天要讲的原电池原理,青蛙为什么会抽搐呢?电池是怎样把化学能转变为电能的呢?

复习有关原电池的相关内容。

原电池原理

一原电池实验设计 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

要求:A、标出原电池的正负极及反应类型

B、标出电子的流向

C、两极转移电子数的关系

D、写出电极反应方程式

E、溶液中SO42-、H+的移动方向

F、放电一段时间后,溶液的PH值的变化

G、电极本身的粗细变化

H、画出原电池的示意图

1、原电池的概念:将 转变为 的装置

2、原电池的实质:

例、发生原电池的反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应是 ( )

A. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g); △H>0 B. Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s) =BaCl2(1)+2NH3·H2O(1)+8H2O(1);△H>0

C. CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g); △H<0

D. CH4(g)+2O2(g) →CO2(g)+2H2O(1); △H<0

3、原电池的原理:

负极 电子,发生 反应

正极 电子,发生 反应

4、粒子(阴阳离子,自由电子)的移动方向:

外电路 导电,从 极流向 极

内电路 导电, 流向 , 流向 。

判断负极的常见方法

①发生 反应的电极 ② 电子的电极, ③电流 的电极

④较 的电极 ⑤ 离子移向负极

⑥常见溶解的电极

判断正极的方法

①发生 反应的电极 ② 电子的电极, ③电流的 极

④较

的电极 ⑤

离子移向正极

⑥常见气泡冒出或金属析出的电极

学生活动:回忆旧知,结合活动情境,总结出构成原电池的几个条件。

5、原电池的构成条件

①、 ②、

③、 ④、

6、电极方程式的书写:

⑴判断正负极

①简单的原电池,可由电极金属性判断。

②若给出原电池总式或能在装置中找到设计电池所利用的“自发的氧化还原反应”。则分析化合价确定氧化剂(—正极)和还原剂(—负极)

⑵写电极反应式

① 还原剂-ne- = 氧化产物(稳定存在形式)

氧化剂+ne- = 还原产物(稳定存在形式)

稳定存在形式实际上是考虑电解质(溶液或熔融态是否参于电极反应)

②调整质量守恒和电荷守恒

⑶写出总方程式或两电极式相加验总式(较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式)

例:铁和铜一起用导线相连插入硫酸铜溶液中

镁和硅一起用导线相连插入氢氧化钠液中

A、镁和铝一起用导线相连插入盐酸中 学习必备

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(1)负极: .(2)正极: .

总反应:

B、镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠溶液中中

(1)负极: .(2)正极: .

负极区附近PH值变 正极区附近PH值变

总反应:

例、氢氧燃料电池

该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两级上分别通氢和氧气。

(1)负极: .(2)正极: .

负极区附近PH值变 正极区附近PH值变

总反应:

C、天然气燃料电池

该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两级上分别通甲烷和氧气。

(1)负极: .(2)正极: .

负极区附近PH值变 正极区附近PH值变

总反应:

D、天然气燃料电池

该电池用金属铂片插入硫酸溶液中作电极,又在两级上分别通甲烷和氧气。

(1)负极: .(2)正极: .

负极区附近PH值变 正极区附近PH值变

总反应:

E、利用氧化还原反应来书写电极反应式:Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2 Fe2+

(1)负极: .(2)正极: .

F、如正极是高价金属氧化物,一般是金属氧化物本身得电子发生还原反应。

总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + 2H2O

(1)负极: .(2)正极: .

正极区附近PH值变

二、盐桥原电池

此原电池的不足随着反应的进行,电流强度逐渐减弱,

电流不稳定,

CuSO4 溶液

小组交流并在原原电池基础上设计一个能产生稳定、持续电流的原电池。

1、两个半电池组成的原电池

盐桥:装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,

除KCl溶液外,还可以是

胶冻的作用是防止管中溶液流出。

盐桥:使得原电池两极在两个 区域中反应,成了两个 电池

由两个半电池组成的原电池的工作原理分析:锌 电子,生成 ,电子流向 棒,铜离子在铜棒上 电子,生成 。则前一个烧杯中阳离子变 ,后一个烧杯中阳离子变 。盐桥中K+流向 Cl--流向 ,使整个原电池构成一个闭合的通路。

此电池的优点:能产生 、 的电流

导线的作用是传递 ,沟通 电路。而盐桥的作用则是沟通 电路。

思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢?

例:请将氧化还原反应 Zn + 2FeCl3 = 2FeCl2 + ZnCl2

设计两种原电池:画出原电池的示意图

习题强化

1、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀H2SO4溶液中,下列各叙述正确的是( )

A.正极四周SO42-浓度逐渐增大 B.负极四周SO42-的浓度逐渐减小

C.负极四周SO42-的浓度逐渐增大 D.正负极四周SO42-的浓度基本不变

2、锌与100ml1mol·L-1盐酸反应的实验中,若设想向溶液中加入少量的①醋酸钠,或②溴化铜,或③醋酸铜(均为可溶性),并测定生成H2的速率(ml·min-1),预计三种方案的速率大小是( )

A.①>③>② B.③>②>① C.②>③>① D.①>②>③

3、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

4、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H2SO4中,铜片表面出现气泡

B.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁

C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快

D.把铜片和铝片连接一起浸入浓HNO3中,铝片表面有气泡产生. 学习必备

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5、银锌电池(钮扣式电池)的正极是由氧化银和少量石墨组成的活性材料,负极是锌汞合金,电解质为氢氧化钾溶液,电极反应为 Zn+2OH--2e=ZnO+H2O、 Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-;

总反应为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO,下列判断正确的是( )

A、锌为正极,Ag2O为负极 B、锌为负极,Ag2O为正极

C、原电池工作时,负极区PH减小 D、原电池工作时,负极区PH增大

6:依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题:

(1)电极X的材料是 ;

电解质溶液Y是 ;

(2)银电极为电池的 极,

发生的电极反应为 ;

X电极上发生的电极反应为 ;

(3)外电路中的电子是从 电极流向

电极。