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第3节化学能转化为电能——电池（第1课时）学案一、原电池的工作原理1、原电池的概念：把能转化成能的装置．2、构成原电池的条件：（1）（2）（3）（4）自发的氧化还原反应。
3、原电池正负极的判断：（1）（2）（3）（4）4、电极反应式的书写：⑴原电池反应一般都是自发进行的，因而在写电极反应时，首先将总反应变换成反应（负极）和反应（正极）。
如：2FeCl3＋Cu ＝2FeCl2＋CuCl2，正极：；负极：。
其中，Fe电极为负极时，被氧化为离子。
⑵正极反应与负极反应的得失电子数要。
⑶正极反应与负极反应直接相加可得原电池的。
⑷电极产物是否与电解质溶液中的有关成分作用，若有作用则要一块写出。
⑸每个反应之前均须标明电极的属性。
【例题1】将镁片和铝片用导线相连，插入H2SO4溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。
【解答】①Mg—Al—稀H2SO4原电池：负极（Mg）：（氧化反应）正极（Al）：（还原反应）电池反应：【练习2】将镁片和铝片用导线相连，插入NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式②Al—Mg—NaOH原电池：负极（）：正极（）：电池反应：【例题3】甲烷燃料电池：CH4 + O2 + 2OH— = CO32— + 3H2O①判断正负极（把总反应式拆成氧化反应和还原反应）②写出电极反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）③两式加，验总式注意：若只能写出较简单一极反应式，在遵循电子守恒的条件下，可将总反应式减去阳极反应式，即得另一极反应式【解答】正极：（好写）负极：CH4 + 10OH—→ CO32- + 7H2O + 8e- （总减正）重点强调：电解质溶液有时候也会参与电极的反应【课堂练习达标】1．如下图装置能组成原电池的是（）2．某电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe ＝3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（）正极负极电解质溶液A．Cu Fe FeCl3B．C Fe Fe（NO3）3C．Fe Zn Fe2（SO4）3D．Ag Fe CuSO43.下列说法不正确．．．的是（）Ａ．原电池中电子由负极流向正极Ｂ．原电池中发生还原反应的电极是正极Ｃ．电解池中发生还原反应的电极是阳极Ｄ．电解池中质量增加的电极是阴极4．原电池产生电流的本质原因是（）A．电解质溶液中有电离出的自由移动的离子B．有导线将两个活泼性不同的电极连接C．在不同金属的两极间存在电势差D．在原电池中发生了氧化还原反应5．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（）A．Ba（OH）2·8H2O 与NH4Cl的反应B．铝与盐酸的反应C．石灰石的分解D．甲烷与氧气的反应6. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小7. 在原电池和电解质的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应8. 下列各反应中，属于原电池反应的是（）A. 氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化B. 白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化C. 红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层D. 铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟9. 某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（）A.X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液B. X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液C.X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液D. X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液10. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（）A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿输送透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中11. 将铂丝插入KOH溶液做电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称做燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为电池的____极，这一极的电极反应式为__________________.12. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。
第一章化学反应与能量第2节化学能转化为电能——电池第一课时原电池的工作原理1.通过探究铜-锌原电池活动，掌握原电池的工作原理，认识带盐桥的原电池。
2.掌握判断原电池正负极方法，学会书写简单原电池电极反应式。
原电池的工作原理、电极反应式的书写、双液盐桥电池的设计1.原电池的概念：将能转化为能的装置。
2.构成原电池的条件：（1）自发进行的反应。
（2）电极和电极。
（3）导体和导体。
一．原电池的工作原理【活动探究】探秘铜锌原电池活动一：你认为图1—2—2所示装置是否能够构成原电池，将化学能转化为电能？请说明理由。
活动二：根据所给实验用品，根据（a）装置进行实验，观察记录实验现象，完成以下问题。
①锌片，铜片，CuSO4溶液颜色；②电流表的指针，装置中的能量变化是。
活动三：根据所给实验用品，根据（b）装置进行实验，观察记录实验现象，完成以下问题。
①锌片，铜片；②电流表指针；③CuSO4溶液的颜色。
结论：两套装置，检流计指针均发生偏转，说明均有产生，即发生了能转化为的过程，都形成了。
【讨论】结合（a）、（b）装置的实验现象小组交流讨论以下问题1.分析（a）（b）两个原电池各部分的作用，确定其电极反应物、电极材料和离子导体。
2.分析（a）（b）两个原电池的工作原理，写出电极反应式。
负极：正极：。
总反应：3.若用温度计测量溶液的温度，发现（a）装置溶液的温度略有升高，而（b）装置溶液的温度不变，试分析原因是什么？对比分析（a）（b）两个原电池，说明各自的优缺点。
相同点：不同点：【归纳总结】半反应：电极反应：电池反应：原电池原理是将和进行，还原剂在极上电子发生反应，电子流通过导线流向极，氧化剂在极上电子发生反应。
在原电池中，正极上得电子数和负极上失电子的数目。
【迁移应用】1.简单原电池电极方程式的写法：判断下图原电池的正、负极，并写出电极反应式。
负极：，电极反应式：；正极：，电极反应式：；2.简单盐桥原电池设计：将反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计成双液盐桥电池3.原电池原理应用：如图所示的原电池装置,X 、Y 为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此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Zn 和石墨棒,则X 为石墨棒,Y 为ZnC.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>YD.X 极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应【能力提升】1.原电池电极(正极、负极)的判断依据有多种。
原电池的工作原理01目标任务课程标准学习目标1．能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。
2．能正确判断原电池的电极并书写电极反应式。
3．认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。
1．能从宏观与微观相结合的角度认识原电池的构成条件及工作原理。
2．能利用原电池的理论模型，建立对原电池装置的系统分析的思维模板，并能解决相关实际问题。
02预习导学自主梳理一、原电池工作原理1．概念：将转化为的装置，称为原电池，其反应实质是自发的氧化还原反应。
2．锌铜原电池工作原理装置与现象锌片，铜片上有，电流表指针发生电极名称Zn电极—负极Cu电极—正极得失电子失电子得电子电子流向反应类型反应反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu3.盐桥(1)成分：含有琼胶的KCl饱和溶液。
(2)离子移动方向：Cl－移向极区，K＋移向极区。
4．原电池的构成条件二、原电池的设计1．原电池的组成：原电池是由两个组成，如锌铜原电池是锌半电池和铜半电池通过连接。
2．原电池设计关键(1)外电路负极(的物质)――→e －导线正极(较稳定的金属或能导电的非金属)。
(2)内电路将两极浸入溶液中，使阴、阳离子做。
阴离子移向极，阳离子移向极。
【答案】一、1．化学能电能2．逐渐溶解红色物质析出偏转流出流入氧化还原3.(2)负正4．负电解质闭合氧化还原二、1．半电池盐桥2．(1)还原性较强(2)电解质定向移动负正预习检测1．在如图所示的水果(柠檬)电池中，测得Y 的电势更高，若X 为铁，则Y 不可能是A ．锌B ．石墨C ．银D ．铜【答案】A【解析】测得Y 的电势更高，Y 电极为正极，因此Y 的金属活动性弱于铁，故Y 不可能为锌，故选A 。
2．某同学设计的原电池装置如图，下列说法错误的是A ．电池总反应为322Cu 2FeCl =CuCl 2FeCl ++B ．Cu 极为负极C ．3Fe +移向Cu 极D ．电流从C 极流向Cu 极【答案】C【解析】A ．该反应的总反应方程式为Cu ＋2FeCl 3CuCl 2＋2FeCl 2，A 正确；B ．该电池中Cu 失电子，做负极，B 正确；C ．原电池中，阳离子应该移向正极，Cu 为负极，C 错误；D ．电流由正极流向负极，该原电池中Cu 为负极，C 为正极，D 正确；故选C 。
第四章化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池的工作原理课后篇素养形成必备知识基础练1.下列装置不可以组成原电池的是()中的装置不能形成闭合回路。
2.如图所示装置,下列说法正确的是()A.Cu为正极,Cu片上发生还原反应B.Cu为正极,Cu片上发生氧化反应C.Cu为负极,Cu片上发生还原反应D.Cu为负极,Cu片上发生氧化反应,活动性较弱的金属一般作正极,正极上发生还原反应。
3.下列反应不可用于设计成原电池的是()A.CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2OB.2CH3OH+3O22CO2+4H2OC.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑D.4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3A项为非氧化还原反应,不能设计成原电池。
4.下列说法正确的是()A.原电池中,负极上发生的反应是还原反应B.原电池中,电流的方向是负极—导线—正极C.双液原电池中的盐桥也可以用金属导线代替D.在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极项,原电池负极上发生氧化反应;B项,电流的方向应是正极—导线—负极;C项,盐桥不能用导线代替。
5.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,则下列说法正确的是()A.用稀硝酸作电解质溶液B.用锌作原电池正极C.用铁作负极,铁的质量不变D.用铜作原电池正极解析根据原电池反应可以确定原电池负极为Fe,电解质溶液可以为稀盐酸或稀硫酸等,但不能为稀硝酸,若为稀硝酸,则原电池反应为3Fe+8H++2N O3-2NO↑+3Fe2++4H2O。
6.关于锌、铜和稀硫酸构成的原电池的下列说法正确的是()A.锌是正极,铜是负极B.电子从铜片经导线流向锌片C.负极的反应式为2H++2e-H2↑D.反应一段时间后,溶液的pH升高7.右图是某同学设计的原电池装置,下列叙述正确的是()A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极B.电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-CuC.该原电池的总反应为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶,其作用是传递电子解析A项,该原电池中,电极Ⅱ为负极,负极发生氧化反应,电极反应为Cu-2e-Cu2+,A、B两项均错误;C项,正极反应为2Fe3++2e-2Fe2+,电池总反应为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+,C项正确;D项,盐桥的作用是形成闭合回路,通过阴、阳离子的移动平衡两溶液中的电荷,故传递的是阴、阳离子,而不是电子,D项错误。
第2节 化学能转化为电能——电池第1课时 原电池学习目标1.通过原电池工作原理的探究,认识到化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.通过原电池构成条件的学习,了解原电池的工作原理。
学习任务1 探究原电池的工作原理1.原电池的概念:把化学能转化为电能的装置。
2.电极反应与电池反应(1)电极反应:在电极上进行的半反应叫电极反应。
负极发生的是氧化反应;正极发生的是还原反应。
(2)电池反应:电池的两个电极反应组成电池的总反应叫电池反应,也就是正极反应与负极反应相加(得失电子数必须相同)即得电池反应。
3.原电池的构成条件(1)化学反应:一般为自发的氧化还原反应。
(2)电极{电极反应物{正极:氧化剂负极:还原剂电极材料:一般为两个活泼性不同的电极 (作电极的材料一般是金属材料或非金 属材料,如石墨)(3)构成闭合回路{离子导体:一般为电解质(溶液或熔融状态)电子导体:导线微点拨:电解质必须处于电离状态,否则不导电,不能形成闭合回路。
4.根据电极判断电子、电流、离子移动方向水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发生反应产生电能的一种电池。
它的制作方法也是很简单的,把两种不同的金属插在水果里面就可以了,两种金属的活泼性相差最好比较大,比如铜和锌。
制作步骤:取四个小苹果,分别插入镀锌螺丝钉和粗铜丝,然后串联连接成电路。
探究电极反应的书写问题1:苹果酸记为H2X,水果电池中Zn、Cu哪种物质可以与苹果酸反应?写出反应的离子方程式(苹果酸是弱酸,不能拆写成离子形式)。
提示:Zn;Zn+H2X Zn2++X2-+H2↑。
问题2:根据上述离子方程式,用单线桥标出电子转移的方向和数目。
提示:Zn2++X2-+H2↑。
问题3:根据单线桥看出Zn失电子(电子流出),电子沿导线流到Cu电极上。
据此写出Zn电极、Cu电极上发生的电极反应。
提示:Zn-2e-Zn2+(氧化反应);2H++2e-H2↑(还原反应)。
电极反应也叫“半反应”,是为了分析问题的方便,用得、失电子表示电极表面上的变化。
教师学生时间和时段学科化学年级高二教材名称鲁科版授课题目第2节化学能转化为电能——电池课次第（）次课引言一、引言碘被称为“智力元素”，科学合理的补充碘可以预防碘缺乏病。
碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。
碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。
以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。
1、惰性电极2、直流电源3、离子交换膜4、冷却水请回答下列问题：⑴碘是（填颜色）固体物质，实验室常用的方法来分离和提纯含有少量杂质的固体碘。
⑵电解前，先将一定量的精制碘溶于过量的氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O 将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。
电解时，阳极上发生反应的电极方程式为：阴极上观察到的实验现象是：（1）紫黑色；升华（2）2I--2e-=I2；有气泡产生原电池的工作原理二、原电池的工作原理共存：不共存：⑶正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。
练习：类型一原电池的原理⑷可充电电池反应式的区别放电：原电池充电：电解池⑸注意事项①注意溶液中离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变。
②注意电解质溶液的改变会引起电极正负的改变。
③注意电解质溶液的酸碱性的改变会引起电极反应的改变。
例1 Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池正极的反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe，有关该电池的下列说法中正确的是（）A Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中锂的化合价为+1价B该电池的电池反应式为2Li+FeS-=Li2S+FeC负极的电极反应式为Al-3 e-→Al3+D充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe- 2e-=2Li++FeS【B】变形，电子计算机用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电池电极反应式：Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e-，Ag2O+ H2O+2e-= Zn+2OH-下列判断不正确的是（）A锌为正极，氧化银为负极B锌为负极，氧化银为正极C原电池的总反应为Zn+ Ag2O= ZnO+2 AgD原电池工作时，负极区溶液PH减少【B】类型二原电池原理的应用例2依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)，该反应设计成能量转化效率更高的原电池装置，如图所示，回答下列问题：①电极X的材料是，Y的材料是，电解质溶液Z是。
