2019-2020学年高中化学 第四章 电化学基础 第1课时 原电池同步课时检测 新人教版选修4
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——教学资料参考参考范本——2019-2020学年度高中化学第四章电化学基础4-1原电池教案______年______月______日____________________部门教学目标知识与技能:1、让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程;2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件;3、能够写出电极反应式和电池反应方程式.过程与方法:1、通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。
2、实验引导学生以问题为中心的学习方法,学会发现问题、解决问题的方法。
3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法情感态度与价值观:过一些实验和科学探究过程,使学生增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。
教学重点: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。
教学难点:从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质教学过程:【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?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1 原电池一、原电池实验探究【讲解】:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!【实验探究】(铜锌原电池)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【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?【讲解】:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
2019-2020年高中化学第四章电化学基础第一节原电池教学案新人教版选修4[课标要求]1.了解原电池的工作原理。
2.能正确书写原电池电极反应式和电池反应方程式。
3.能设计简单的原电池。
1.原电池构成“三条件”:(1)正、负两个电极。
(2)电解质溶液。
(3)形成闭合回路。
2.原电池正、负极判断“四方法”:(1)负极:①活泼性较强的金属;②电子流出的一极;③发生氧化反应的一极;④阴离子移向的一极。
(2)正极:①活泼性较弱的金属或导电的非金属(碳棒);②电子流入的一极;③发生还原反应的一极;④阳离子移向的一极。
原电池及其工作原理1.原电池(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)实质:利用能自发进行的氧化还原反应将化学能转化为电能。
(3)构成条件。
①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液;③形成闭合回路;④自发进行的氧化还原反应。
2.原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质生成,电流计指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu总反应式Zn+Cu2+===Zn2++Cu锌铜原电池装置如下[问题思考]1.锌铜原电池中正、负极材料是什么?写出正、负极反应式。
提示:Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+;Cu作正极,电极反应式为Cu2++2e-===Cu。
2.原电池装置中,盐桥中离子移动的方向是什么?提示:盐桥中的Cl-移向负极(ZnSO4溶液),K+移向正极(CuSO4溶液)。
3.原电池装置中,盐桥的作用是什么?提示:①形成闭合回路;②保持溶液中电荷守恒,使电池反应能持续发生。
1.原电池工作原理(1)原理图示(2)电极名称与反应类型:正极→还原反应;负极→氧化反应。
(3)电子流向:负极→正极。
(4)电流方向:正极→负极。
(5)离子流向:阳离子→正极;阴离子→负极。
2019-2020学年高中化学第四章电化学基础第1课时原电池同步课时检测新人教版选修4[基础过关]一、原电池工作原理的应用1.关于右图装置的叙述,正确的是 ( ) A.铜是负极,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片D.氢离子在铜片表面被还原后生成H22.如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是 ( )A.外电路的电流方向为X→外电路→YB.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为FeC.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y3.如图所示装置中,可观察到电流表指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是 ( )4.按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示 ( )①c(Ag+) ②c(NO-3) ③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A.①③ B.③④ C.①②④ D.②二、原电池正极、负极的判断5.对于原电池的电极名称,叙述错误的是 ( ) A.发生氧化反应的一极为负极B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流流出的一极为正极6.在如图所示的装置中,a的金属活动性比氢要强,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极流向b极D.a极上发生了氧化反应7.如图所示,烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、Pb都有剩余。
下列有关说法正确的是 ( )A.Fe比Pb活泼,始终作负极B.Fe在浓HNO3中钝化,始终不会溶解C.电池停止工作时,烧杯中生成了Fe(NO3)3D.利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想三、电极反应式的书写8.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中不正确的是( )A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,其负极反应式为Al-3e-===Al3+B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为Al-3e-+4OH-===AlO-2+2H2O C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+9.锌铜原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是 ( )A.正极反应为Zn-2e-===Zn2+B.电池反应为Zn+Cu2+===Zn2++CuC.在外电路中,电流从负极流向正极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液10.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。
某种锂电池的总反应方程式为Li+MnO2===LiMnO2,下列说法正确的是( ) A.Li是正极,电极反应为Li-e-===Li+B.Li是负极,电极反应为Li-e-===Li+C.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e-===MnO-2D.Li是负极,电极反应为Li-2e-===Li2+[能力提升]11.由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。
(1)原电池的负极反应是___________________________________________________,正极反应是__________________________________________。
(2)电流的方向是______________________________________。
(3)一段时间后,当在铜片上放出1.68 L(标准状况下)气体时,H2SO4恰好消耗一半。
则产生这些气体的同时,共消耗________g 锌,有______个电子通过了导线,原硫酸的物质的量浓度是________(设溶液体积不变)。
12.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===2Ag(s)+Cu2+(aq)设计的原电池如下图所示。
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。
13.已知可逆反应:AsO3-4+2I-+2H+3-3+I2+H2O。
(Ⅰ)如下图所示,若向B中逐滴加入浓盐酸,发现电流表指针偏转。
(Ⅱ)若改用向B中滴加40%的NaOH溶液,发现电流表指针与(Ⅰ)中偏转方向相反。
试回答问题:(1)两次操作中电流表指针为什么会发生偏转?________________________________________________________________________________________________________。
(2)两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反?________________________________________________________________________。
(3)操作(Ⅰ)中,C1棒上的反应为____________________________________________。
(4)操作(Ⅱ)中,C2棒上的反应为____________________________________________。
14.现有如下两个反应:(A)NaOH+HCl===NaCl+H2O(B)Cu+2Ag+===Cu2++2Ag(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和反应类型(“氧化反应”或“还原反应”):负极:________,____________,__________________________________________;正极:________,____________________,__________________________________;若导线上转移电子1 mol,则正极质量增加________g,电解质溶液:________。
[拓展探究]15.某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu金属活动性的相对强弱,他们提出了以下两种方案。
请你帮助他们完成有关实验项目:方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。
该原理的离子方程式为__________________ ________________________________________________________________________。
方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们活动性的相对强弱。
试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。
正极反应式:_____________________________________________________________;负极反应式:_____________________________________________________________。
方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性相对强弱的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):_________________________________________,用离子方程式表示其反应原理:____________________________________________。
答案1.D 2.D 3.C 4.D 5.C 6.B 7.D 8.C 9.B 10.B11.(1)Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑(2)由Cu极流向Zn极(3)4.875 9.03×10220.75 mol·L-112.(1)Cu AgNO3溶液(2)正2Ag++2e-===2Ag(或Ag++e-===Ag)Cu-2e-===Cu2+(3)Cu(负) Ag(正)13.(1)两次操作中均发生原电池反应,所以电流表指针均发生偏转(2)两次操作中,电极相反,电子流向相反,因而电流表指针偏转方向相反(3)2I--2e-===I2(4)AsO3-3+2OH--2e-===AsO3-4+H2O14.(1)(A)不能,(B)可以(2)(A)为非氧化还原反应,没有电子转移(3)Cu Cu-2e-===Cu2+氧化反应碳棒、Ag、Pt、Au(任选一) 2Ag++2e-===2Ag 还原反应108 AgNO3溶液15.方案Ⅰ:Fe+2H+===Fe2++H2↑方案Ⅱ:2H++2e-===H2↑Fe-2e-===Fe2+方案Ⅲ:把铁片插入CuSO4溶液中,一段时间后,观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可)Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。