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2019-2020年高中化學(xué) 《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》教案 蘇教版選修4 課時(shí) 第1教時(shí) 教材分析 本節(jié)內(nèi)容是在化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，學(xué)習(xí)掌握原電池的概念、原理、條件及應(yīng)用；是氧化還原反應(yīng)、電離等知識(shí)的綜合應(yīng)用；是化學(xué)基本理論中重要的組成部分。原電池的形成條件是重點(diǎn)內(nèi)容；原電池的原理是知識(shí)的難點(diǎn)。本節(jié)課將通過(guò)學(xué)生思考、體驗(yàn)、觀察、歸納激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生由表及里分析問(wèn)題的能力 目標(biāo) 知識(shí)與技能 1、通過(guò)活動(dòng)與探究了解原電池的形成條件，學(xué)會(huì)判斷原電池 2、使學(xué)生學(xué)會(huì)原電池正、負(fù)極的判斷、反應(yīng)式書(shū)寫(xiě) 3、使學(xué)生能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的原電池設(shè)計(jì) 情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng) 通過(guò)原電池的學(xué)習(xí)認(rèn)同能量能夠轉(zhuǎn)化的辯證觀點(diǎn)，通過(guò)原電池學(xué)習(xí)豐富學(xué)生化學(xué)情感，讓學(xué)生感受到化學(xué)來(lái)源于生活，生活中處處蘊(yùn)含著化學(xué)知識(shí) 重點(diǎn) 原電池的形成條件 難點(diǎn) 原電池的原理 教學(xué)用品 原電池制作相關(guān)材料 教法 自主探究法 教學(xué)過(guò)程 Ⅰ、檢測(cè)與評(píng)析 1、寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 (1)將4克鋁完全燃燒放出119.2KJ熱量 4Al(s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔΗ= -3218.4KJ/mol (2)甲硅烷(SiH4)是一種無(wú)色氣體，遇到空氣能爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室溫下1克甲硅烷自燃，放出熱量44.6KJ SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔΗ= -1427.2KJ/mol 2、已知在250C101Kpa下，1克辛烷(C8H18) 燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出48.40熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是----------------------------------------( B ) A、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(g) ΔΗ= -48.40KJ/mol B、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(l) ΔΗ= -5518KJ/mol C、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(l) ΔΗ=+5518KJ/mol D、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(l) ΔΗ= --48.40KJ/mol 通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中都有能量的變化，化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等，其中重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化。下面我們學(xué)習(xí)化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化。 Ⅱ、新授 $2-2-3-2化學(xué)電源 一、原電池 1、定義 [過(guò)渡1] 怎樣才能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能呢？ [學(xué)生探究一] Zn Cu Zn Cu Zn Cu 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 現(xiàn)象 鋅片溶解 無(wú)明顯 鋅片溶解 銅片上有 且鋅片上 現(xiàn)象 且有氣泡 氣泡產(chǎn)生， 有大量氣 產(chǎn)生 鋅片溶解 泡產(chǎn)生 但無(wú)氣泡 結(jié)論 鋅與稀硫 銅與硫 僅鋅與稀 溶液中H+ 酸發(fā)生了 酸不反 硫發(fā)生了 在銅片上 置換反應(yīng) 應(yīng) 置換反應(yīng) 獲得了電 生成氫氣 子 現(xiàn)象分析 鋅屬活潑 銅屬不 同左 鋅片溶解， 金屬能置 活潑金 鋅失電子，電 換酸中的 屬不能 子沿外導(dǎo)線進(jìn) 氫 置換酸 入銅片從而H+ 中氫 在銅片上得電 子被還原 [過(guò)渡2]由裝置(4)中現(xiàn)象可知，鋅片失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片上，溶液中H+得電子生成氫氣。[問(wèn)]我們有什么辦法能證明鋅片上的電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片上的呢？ (學(xué)生：檢流計(jì)) [學(xué)生探究二] Zn Cu (G) 稀硫酸 現(xiàn)象 檢流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn) 結(jié)論 外電路導(dǎo)線上有電流通過(guò) 原理 鋅片：Zn -2e- = Zn2+ 反應(yīng)類型 氧化反應(yīng) 銅片：2H++2e- = H2↑ 反應(yīng)類型 還原反應(yīng) 總反應(yīng)式：Zn+2H+ = Zn2++ H2↑ 反應(yīng)類型 氧化還原反應(yīng) [過(guò)渡3]若把一個(gè)電流計(jì)改換成一個(gè)小燈泡，小燈泡會(huì)發(fā)光， 這就像一個(gè)電源一樣可以向小燈泡供電，我們把這個(gè)裝置叫 原電池。 歸納：原電池的定義(1)：把化學(xué)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫原電池 常見(jiàn)原電池:鋅錳干電池；鉛蓄電池；氫氧燃料電池等； [思考1] 原電池中總反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，那么原電池中電極反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)之間有何關(guān)系？ 答：電極反應(yīng)各別為氧化還原反應(yīng)的半反應(yīng) [思考2]能否從氧化還原反應(yīng)的角度歸納出原電池的概念？ 原電池的定義(2)：以氧化還原反應(yīng)為依據(jù)(自發(fā))使氧化反 應(yīng)、還原反應(yīng)分別在設(shè)置的兩個(gè)電極上進(jìn)行，從而產(chǎn)生電 流的裝置叫原電池 [過(guò)渡4]電源有正負(fù)極，那么原電池的正負(fù)極如何規(guī)定呢？ 2、原電池的正負(fù)極的規(guī)定與反應(yīng)類型 失電子的極(電子流出的極)-----負(fù)極-----氧化反應(yīng) 得電子的極(電子流出的極)-----正極-----還原反應(yīng) 電子流向： 負(fù)極 正極 溶液中離子移動(dòng)方向：陰離子向負(fù)極(鋅片)移動(dòng) 陽(yáng)離子向正極(銅片)移動(dòng) [過(guò)渡5]何種裝置才是原電池？下面共同思考進(jìn)行探究。 3、原電池形成條件 [學(xué)生探究三]下列裝置哪些能產(chǎn)生電流？ Fe Zn Zn Zn Fe Cu Fe Cu 稀硫酸 稀硫酸 硫酸銅 酒精 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ Fe C 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 ⑸ ⑹ [歸納與總結(jié)]原電池形成條件:兩極—溶液—導(dǎo)線 (1)有電解質(zhì)溶液 (2)有兩個(gè)活動(dòng)性不同的金屬(一種金屬 另一種非金屬) 具體 ①金-------金 ②金-------非金屬如：石墨 ③金-------不溶性的金屬氧化物 (3)兩電極浸入電解質(zhì)溶液中且用導(dǎo)線連接或直接接觸閉合回路[指出1]閉合回路有多種方式 如下： Cu Zn Cu Zn Cu Zn 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 [指出2] 電極與電解質(zhì)溶液可能反應(yīng)，也可能不反應(yīng) 如生鐵放入氯化鈉溶液中生銹。 [學(xué)生練習(xí)1]由原電池的構(gòu)成條件能否回答出在實(shí)驗(yàn)探究一中裝置(1)(2)(3)為什么不能產(chǎn)生電流？ [學(xué)生練習(xí)2]下列裝置中哪些是原電池？是原電池的寫(xiě)出電極反應(yīng)式 Fe Cu Zn Cu Fe C 稀硫酸 酒精 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 ① ② ③ ④ 4、原電池正負(fù)極的判斷 ①由電子流出及流入 流出為負(fù)極 流入為正極 ②由反應(yīng)類型 氧化反應(yīng)為負(fù)極 還原反應(yīng)為正極 ③由電極材料的性質(zhì)確定 金----------非金 金------------為負(fù)； (石墨)-----為正 金 --------金 較活潑-------為負(fù)； 較不活-----為正 金---不溶氧化物 金-------為負(fù)； 氧化物----為正 指 出(1)：原電池中正極不參加化學(xué)反應(yīng)，僅作導(dǎo)體 負(fù)極參加反應(yīng)而溶解進(jìn)入溶液 指 出(2)：原電池相比于一般條件下的氧化還原反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速率加快；能量利用率高。 Ⅲ、鞏固練習(xí) 1、下列裝置中能構(gòu)成原電池的是--------------( ) Zn Cu Zn Cu Ag Cu Zn Cu 硫酸溶液 酒精 硫酸溶液 硫酸溶液 2、根據(jù)已有的知識(shí)，填空： (1)若將鋅片插入稀硫酸中，將會(huì)觀察到的現(xiàn)象是 (2) 若將銅片插入稀硫酸中，(如圖)將會(huì)觀察到的現(xiàn)象是 Cu Zn 稀硫酸 (3)現(xiàn)將鋅片與銅片用導(dǎo)線相連，同時(shí)浸入稀硫酸中(如圖),可觀察到銅片表面有氣體析出，可以認(rèn)為銅與鋅相連以后，活潑性增強(qiáng)，從而可置出酸中氫嗎？為什么？ (4)可以利用哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或方法來(lái)證實(shí)你的想法？ Ⅳ、作業(yè) 課本 P46 EX1如右圖所示，將鋅、銅 通過(guò)導(dǎo)線相連，置于稀硫酸中 Cu Zn (1)鋅片上的現(xiàn)象是 電極反應(yīng)為 稀硫酸 (2)銅片上的現(xiàn)象是 電極反應(yīng)為 (3)電流由 經(jīng)導(dǎo)線流向 ，說(shuō)明為 正極， 負(fù)極為 。若反應(yīng)過(guò)程中有0.2摩電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則生成氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 (4)若將電解質(zhì)溶液換成硫酸銅溶液，能否形成原電池？若能，請(qǐng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式；若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。 新課程教學(xué) 課題 $2-2-3 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 課時(shí) 第2教時(shí) 目標(biāo) 利用原電池原理解決生活現(xiàn)象 學(xué)會(huì)以自發(fā)氧化還原反應(yīng)以依據(jù)設(shè)計(jì)化學(xué)電源 重點(diǎn) 化學(xué)電源的設(shè)計(jì) 難點(diǎn) 化學(xué)電源的設(shè)計(jì) 教學(xué)用品 原電池制作相關(guān)材料 教法 探究法 教學(xué)過(guò)程 Ⅰ、檢測(cè)與評(píng)析 下列A、B、C、D四個(gè)裝置中分別具有足量的CuCl2溶液 Zn Cu C Pt Zn Cu Zn Zn A B C D (1)A、B、C、D四個(gè)裝置中屬于原電池的是 分析原因 (2)A中的Zn是 極，電極反應(yīng)式 發(fā)生的反應(yīng)類型 Cu是 極，電極反應(yīng)式 發(fā)生的反應(yīng)類型 總反應(yīng)方程式： (3)指出A工作時(shí)溶液中離子的移動(dòng)方向 Ⅱ、新授 $2-2-3-2化學(xué)電源 二、原電池原理的重要應(yīng)用 1、通過(guò)原電池可判斷金屬單質(zhì)的活潑性；進(jìn)而判斷元素金屬性強(qiáng)弱及形成氫氧化物堿性的強(qiáng)弱。 [練習(xí)1]：把a(bǔ) 、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，分別用導(dǎo) 線兩兩相連可以組成原電池，a 、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d C；a、c相連時(shí)，C極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時(shí)，d極上發(fā)生氧化反應(yīng)；這四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?--------------------------------------------( ) A、a 、b、c、d B、a 、c、d、b C、c、a 、b、d D、b、d、c、a 2、通過(guò)原電池反應(yīng)可提高同一反應(yīng)在同溫同濃度下的進(jìn)行的速率 [練習(xí)2]、實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣，為了提高氫氣生成速率，可以使用含金屬雜質(zhì)的粗鋅或者在硫酸溶液中加入少量硫酸銅溶液。試分析上述方法能加快氫氣生成速率的原因,寫(xiě)出正、負(fù)極的電極反應(yīng)式和原電池的總反應(yīng)式 [過(guò)渡]：學(xué)生閱讀課本P41鋼鐵銹蝕 3、利用原電池原理解釋鋼鐵生銹現(xiàn)象 [練習(xí)3]學(xué)生閱讀課本P41資料卡內(nèi)容，利用原電池知識(shí)回答：[學(xué)生交流與討論] (1) 鋼鐵組成：鐵 碳 (2) 鐵銹的主要成分是什么?(Fe2O3)潮濕空氣中鋼鐵表面形成水膜(電解質(zhì)溶液：H+OH- O2) (3)原理： 鐵 碳-------構(gòu)成正、負(fù)兩極 潮濕空氣中鋼鐵表面形成水膜(電解質(zhì)溶液：H+OH- O2) 構(gòu)成原電池 負(fù)極：Fe 2Fe –4e- = 2Fe2+ 正極：C O2+2H2O+4e- =4OH- 總反應(yīng)：2Fe +O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O(Fe2O3是鐵銹的主要成分) [學(xué)生練習(xí)體會(huì)一遍] 指出：原電池兩半反應(yīng)書(shū)寫(xiě)時(shí)一定要注意兩極電子得失守恒 [教師] 像這樣，不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑金屬失電子被氧化，這種腐蝕叫電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕在我們生活中隨處可見(jiàn)，金屬的腐蝕給我們帶頭來(lái)了很多不變，必須進(jìn)行金屬的防護(hù)，請(qǐng)回憶我們學(xué)過(guò)哪些金屬的防護(hù)方法? [學(xué)生回答] 制成合金 、覆蓋保護(hù)層 、電化學(xué)防護(hù) [ 學(xué)生練習(xí)1]、下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是-------( D ) A、黃銅(銅鋅合金)制作銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B、生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹 C、鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹 D、銀質(zhì)獎(jiǎng)牌在空氣中久置后表面變暗 [ 學(xué)生練習(xí)2]、、埋在地下的鑄鐵輸油管道，是下列各種情況下被腐蝕過(guò)程速率最慢的是-------------------( C ) A、在含鐵元素較多的酸性土壤中， B、在潮濕疏松的堿性土壤中 C、在干燥致密不透氣的土壤中 D、在含碳粒較多，潮消極透氣的中性土壤中 [ 學(xué)生練習(xí)3]、下列敘述中正確---------------( A C ) A、鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，加少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率 B、鍍層破損后白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕 C、鋼鐵表面常易腐蝕生成氧化鐵 D、電化學(xué)腐蝕中作為正極的金屬材料更易被腐蝕 4、利用氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池 [方法]：按原電池原理把還原劑作負(fù)極；用另一較不活潑金屬或?qū)w作正極，把氧化劑溶液作電解質(zhì)溶液(或把作氧化劑的氧化物涂在正極上)，將兩極浸在電解質(zhì)溶液中，再用導(dǎo)線將兩電極相連，便可構(gòu)成一個(gè)原電池。 例如：以Cu + 2Ag+ == Cu2+ + 2Ag Cu C 硝酸銀溶液 [練習(xí)1]、同步練習(xí)P44EX7一個(gè)原電池總反應(yīng)的離子方程式是：Zn+Cu2+=Zn2++Cu 該原電池材料及電解質(zhì)可能是-----------------( D ) A B C D 正極 Zn Cu Zn Fe 負(fù)極 Cu Zn Zn Zn 電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 [練習(xí)2]、同步練習(xí)P44EX8、有M、N兩種金屬，分別與鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的速率相近，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明M、N兩種金屬的活潑性。 [練習(xí)3]、下列反應(yīng)不可能設(shè)計(jì)成原電池的是----( D ) A 、Fe+2H+ =Fe2+ +H2↑ B、2Fe3+ +Cu=2Fe2++Cu2+ C、2H2 +O2 = 2H2O D、H+ +OH- = H2O [練習(xí)4]、[學(xué)生設(shè)計(jì)一] 利用橙子或葡萄等水果、鐵釘、銅絲、靈敏檢流計(jì)制作一個(gè)水果電池。 (也可用舌尖感覺(jué)電流) 歸納原電池設(shè)計(jì)條件：必須是氧化還原反應(yīng)、通常反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行如：鋅與稀硫酸。 [練習(xí)5]、[學(xué)生設(shè)計(jì)二] P42圖2-9 設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池 S1 S2 多孔碳棒 多孔碳棒 + - 發(fā)光二極管 硫酸鈉溶液 操作(1)打開(kāi)S2 閉合S1 電解半分鐘(用3---6V直流電源) (2)打開(kāi)S1閉合S2 接通二極管二極管發(fā)光 原理(1)打開(kāi)S2 閉合S1 電解半分鐘 電解水 外接電源負(fù)極的碳棒：生成氫氣 外接電源正極的碳棒：生成氧氣 電解 2H2O ====2 H2+O2 (2)打開(kāi)S1閉合S2 接通二極管二極管發(fā)光 有氧氣的碳棒：正極(得電子) O2+4e-+4H+=2H2O 有氫氣的碳棒：負(fù)極(失電子) 2 H2 – 4e- ==4H+ 總反應(yīng) O2+2 H2 = 2H2O 指出：上述電池叫氫氧燃料電池。很多時(shí)候氫氧燃料電池使用氫氧化鉀溶液作為電解質(zhì)溶液 正極(得電子) O2+4e-+2H2O =4OH- 負(fù)極(失電子)2 H2 – 4e- +4OH-==4 H2O 總反應(yīng) O2+2 H2 = 2H2O [思考1] 為什么飛船上要用氫氧燃料電池? 燃料電池有何優(yōu)點(diǎn)?(可循環(huán)使用、可通過(guò)太陽(yáng)能電板提供電能電解水氫氣和氧氣；氫氣和氧氣生成無(wú)污染的水) [指 出] 該類燃料電池由于發(fā)生反應(yīng)的是可燃物與O2的反應(yīng)通常需加熱或點(diǎn)燃，但構(gòu)成原電池之后就可自發(fā)進(jìn)行，故兩電極僅作導(dǎo)體，不參與反應(yīng)(均可用石墨 C作電極)。 [練習(xí)]：甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液KOH溶液) 負(fù)極： (C棒) CH4 +10OH- -8e- == CO32-+7H2O[記住] 正極： (C棒) 2O2 +4H2O+8e- == 8OH-[記住] 總反應(yīng)式：CH4 + 2O2 +2OH-== CO32-+3H2O[記住] Ⅲ、小結(jié) 學(xué)習(xí)了原電池原理的幾個(gè)重要應(yīng)用 通過(guò)原電池可判斷金屬單質(zhì)的活潑性； 通過(guò)原電池反應(yīng)可提高同一反應(yīng)在同溫同濃度下的進(jìn)行的速率； 原電池的設(shè)計(jì) Ⅳ、作業(yè) 試寫(xiě)出有關(guān)鋼鐵生銹的電極反應(yīng)式及化學(xué)反應(yīng)方程式 課題 $2-2-3 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 課時(shí) 第3教時(shí) 目標(biāo) 了解幾種常見(jiàn)的原電池的化學(xué)原理 會(huì)準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式及總原電池反應(yīng)式 掌握一些書(shū)寫(xiě)要點(diǎn) 重點(diǎn) 會(huì)準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式及總原電池反應(yīng)式 難點(diǎn) 會(huì)準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式及總原電池反應(yīng)式 教學(xué)用品 查閱一些資料 教法 探究法 教學(xué)過(guò)程 Ⅰ、檢測(cè)與評(píng)析 1、金屬A不純，混有金屬C，發(fā)生銹蝕時(shí)，A先腐蝕；A與金屬B組成原電池時(shí)，A為電池的正極。A、B、C三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?-----------------------------------------------------( C ) A、A>C>B B、A>B>C C、B>A>C D、B>C>A 2、下列各變化中屬于原電池反應(yīng)的是---------------------( BD ) A、在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)膜 B、白鐵(鍍鋅)表面有破損時(shí)，也能阻止鐵被氧化 C、紅熱的鐵絲與水接觸表面形成黑色的保護(hù)層 D、鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入少量硫酸銅溶液可使反應(yīng)加快 3、把一小塊鎂鋁合金放入6mol/lNaOH溶液中，可以形成原電池，可以形成微型電池，則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為-------------( B ) A、Mg -2e- = Mg2+ B、2Al+8OH - -6e- =2AlO2-+4H2O C、4OH--4e- = 2H2O + O2↑ D、2H2O +2e- =2OH -+H2↑ Ⅱ、新授 $2-2-3-2化學(xué)電源 二、原電池原理的重要應(yīng)用 請(qǐng)閱讀下列資料 資料1：在日常生活中非常多的場(chǎng)合使用了化學(xué)電源如手機(jī)；數(shù)碼攝像機(jī)；筆記本電腦；心臟起搏器；鉛蓄電池；干電池等； 資料2：人們根據(jù)原電池原理，發(fā)明并制造了多種多樣的化學(xué)電源見(jiàn)課本P42拓展視野 請(qǐng)根據(jù)上述資料了解下列幾種常見(jiàn)原電池的化學(xué)原理 5、幾種常見(jiàn)的原電池 (1) 干電池 (學(xué)生剝開(kāi)一廢舊干電池，了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)) 碳棒 封蠟 鋅筒 多孔紙 NH4Cl +ZnCl2+MnO2+C+淀粉糊 鋅片 原理：(-) Zn –2e - = Zn2+ 氧化反應(yīng)[記住] (+)2NH4++2e- = 2NH3 +H2 還原反應(yīng)[記住] 總反應(yīng)：Zn +2NH4+= Zn2++2NH3 +H2[記住] 或Zn +2NH4Cl+2MnO2= Zn(NH3) 2Cl2+2MnO(OH) [記住] 注： 其中：MnO2作去氫劑 即與新生的氫反應(yīng)生成水[了解] MnO2+ H2+2H+ =Mn2++2H2O Zn2++4NH3 == Zn(NH3)42+ (2) 鉛蓄電池 Pb(-) PbO2(+) 濃硫酸 (-) Pb + SO42- -2e- == PbSO4[記住] (+)PbO2 + SO42- -2e-+4H+ == PbSO4 +2H2O[記住] 總反應(yīng)： Pb + PbO2 +2H2SO4 == 2PbSO4 +2H2O[記住] 指 出：最終產(chǎn)物應(yīng)以實(shí)際形式存在，寫(xiě)出相應(yīng)的半反應(yīng) 或總反應(yīng)式 (3)氫氧燃料電池(電解質(zhì)：KOH溶液) 電極材料：Pt 負(fù)極： (Pt/C棒) 2H2 +4OH- -4e- == 12OH-[記住] 正極： (Pt/C棒) O2 +2H2O+4e- == 4OH-[記住] 總反應(yīng)式：2H2 + O2 ==2 H2O[記住] 燃料電池把燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能 C (H2) C(O2) KOH溶液 (4)銀鋅電池是一種紐扣式的容量較大的電池，常用于電子計(jì)算器、電子表等電器中。銀鋅電池的電極分別是Ag2O 和Zn。電解質(zhì)溶液為KOH溶液， 電極反應(yīng)為： (-)Zn+2OH- -2e- = Zn(0H)2[記住] (+)Ag2O +H2O+2e-==2Ag +2OH-[記住] 總反應(yīng)為：Ag2O +H2O+ Zn == 2Ag + Zn(0H)2[記住] (6)鎳氫電池 正極(NiO) 負(fù)極 MH 電解質(zhì)溶液 KOH溶液 負(fù)極 MH MH-e- +OH-=M +H2O[記住] 正極(NiO(OH)) NiO(OH)+e-= NiO+ OH-[記住] 總反應(yīng)為：NiO(OH)+ MH= NiO+ H2O +M [記住] (7)甲醇空氣燃料電池 正極(Pt-Ni) 負(fù)極(Pd-C) 電解質(zhì)溶液 KOH溶液 負(fù)極(Pd-C) 2CH3OH+8OH—-12e- =2CO32-+12H2O[記住] 正極(Pt-Ni) 空氣 3O2 +12e- +6H2O = 12OH-[記住] 總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2 +4 OH-=2CO32-+6 H2O[記住] (8)鋁----空氣燃料電池(海水為電解質(zhì)溶液) 負(fù)極： (鋁) 4Al –12e- == 4Al3+[記住] 正極： (C棒：空氣) 3O2 +6H2O+12e- == 12OH-[記住] 總反應(yīng)式： 4Al+3O2 +6H2O == 4Al(OH)3[記住] (9)有人設(shè)計(jì)以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人起博的能源，它依靠人體內(nèi)體液中含有一定濃度的溶解氧，H+、Zn2+進(jìn)行工作，兩極反應(yīng)式： 負(fù)極：2Z n –4e- ==2Zn2+ 正極：O2 +2H2O+4e- == 4OH- 總反應(yīng)式：2Z n+ O2 +2H2O ==2Zn(OH)2 Ⅲ、結(jié)課 原電池原理的重要應(yīng)用 掌握已介紹的一些原電池的化學(xué)原理 Ⅳ、鞏固練習(xí) 1、電子表和電子計(jì)算器的電源是用像小紐扣的微型銀-鋅原電池，其電極分別是Ag2O , Zn. 電解質(zhì)溶液為KOH溶液。工作時(shí)原電池總反應(yīng)是Ag2O+Zn+H2O==2Ag+2OH-：根據(jù)上述變化判斷： (1) 原電池的正極是 (2)工作時(shí)原電池的兩極反應(yīng)： A負(fù)極 B正極 (3)工作時(shí)原電池的PH值 (增大、不變、或減小) 2、有一新型燃料電池，是用兩根金屬做電極插入KOH溶液中，然后向X極通入CH4，向Y極通入O2，關(guān)于此燃料電池的說(shuō)法是-----------------------------------------------( ) A 通甲烷的X極是負(fù)極，通 O2Y極是正極 B放電一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中氫氧化鉀的物質(zhì)的量不變 C在標(biāo)況下通過(guò)5.6升O2完全反應(yīng)時(shí)有1.0摩電子轉(zhuǎn)移 D放電時(shí)甲烷一極附近的PH升高 3、一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入氫氧化鉀溶液中，然后分別向兩極上通入乙烷和氧氣，其電極反應(yīng)式為： C2H6 +18OH- -14e- ==2CO32-+12H2O 7H2O +7/2O2 +14e- ==14OH-, 有關(guān)電池的推斷正確的是-----( ) A電解質(zhì)溶液中碳酸根向正極移動(dòng) B放電一段時(shí)間后KOH的物質(zhì)的量濃度不變 C通乙烷電極為負(fù)極 D參加反應(yīng)的O2和乙烷物質(zhì)的量比為7：1 4、將Zn片和銅片用導(dǎo)線連接置 于同理一稀硫酸中，下列敘述中正確的是 -----------------------------------------------( AB ) A、見(jiàn)到銅片上大量氣泡冒出同時(shí)，鋅片若也見(jiàn)少量氣泡冒出，則說(shuō)明鋅片不純 B、正極附近硫酸根離子濃度逐漸增大，負(fù)極附近硫酸根離子濃度逐漸減小。 C、正極附近硫酸根離子濃度逐漸減小，負(fù)極附近硫酸根離子濃度逐漸增大。 D、正負(fù)極附近硫酸根離子濃度基本不變。 Ⅴ、作業(yè) 鉛蓄電池在放電時(shí)電極反應(yīng)為正極 負(fù)極為 原電池反應(yīng)為 當(dāng)溶解20.7克鉛時(shí)消耗硫酸的物質(zhì)的量為-----( B ) A、0.1mol B、0.2mol C、0.05mol D、0.4mol