2022年原电池的工作原理教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案原电池的工作原理适用学科高中化学适用年级60 高中一年级内蒙古适用区域课时时长（分钟）学问点原电池工作原理学问与技能 ：懂得原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方教学目标 程式；明白半反应、盐桥、内电路、外电路等概念；会判定原电池的正、负极,能够利用氧化仍原反应设计简洁的原电池；情感态度与价值观：培育同学的应用才能；让同学关注有关的生活、生产问题,感受化学的进展对当代社会进展的重要意义；名师归纳总结 教学重点懂得原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式第 1 页,共 26 页教学难点会判定原电池的正、负极,能够利用氧化仍原反应设计简洁的原电池；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案教学过程一、复习预习复习氧化仍原反应的学问内容,并列举一些巩固氧化仍原反应,分析反应中转移电子数的情形,判定金属性的强弱,氧化性和仍原性的强弱；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案二、学问讲解考点 1 ：原电池1原电池定义：将化学能转变为电能的装置；2实质：将氧化仍原反应的电子转移变成电子的定向移动；即将化学能转化成电能；3简洁原电池的构成条件：名师归纳总结 活泼性不同的两个电极,电解质溶液, 形成闭合回路, 能自发进行的氧化仍原反应；第 3 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案考点 2：原电池的工作原理工作原理：利用氧化仍原反应在不同区域内进行,以适当方式连接起来,获得电流；以铜锌原电池为例：1在 ZnSO4溶液中,锌片逐步溶解,即 Zn 被氧化,锌原子失电子,形成 Zn 2进入溶液,2从铜片上得电子,仍原成为 从锌片上释放的电子,经过导线流向铜片；CuSO4 溶液中, Cu金属铜并沉积在铜片上；锌为负极,发生氧化反应,电极反应式为 Zn2e=Zn 2；22e =Cu ；铜为正极,发生仍原反应,电极反应式为 Cu总反应式为 Zn Cu 2=Zn 2Cu,反应是自发进行的；2闭合回路的构成：外电路：电子从负极到正极,电流从正极到负极,名师归纳总结 内电路：溶液中的阴离子移向ZnSO4 溶液,阳离子移向CuSO4 溶液；第 4 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案考点 3：盐桥盐桥中通常装有含琼胶的KCl 饱和溶液；当其存在时,随着反应的进行,Zn 棒中的名师归纳总结 Zn 原子失去电子成为Zn2进入溶液中, 使 ZnSO4 溶液中 Zn2过多, 带正电荷； Cu 2获得电第 5 页,共 26 页子沉积为 Cu,溶液中 Cu2过少, SO 24过多,溶液带负电荷；当溶液不能保持电中性时,将阻挡放电作用的连续进行；盐桥的存在就防止了这种情形的发生,其中 Cl向 ZnSO 4 溶液迁移, K向 CuSO4 溶液迁移,分别中和过剩的电荷,使溶液保持电中性,反应可以连续进行；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案三、例题精析【例题 1】以下装置中能构成原电池产生电流的是 【答案】B【解析】 A 、D 项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成原电池；B 项符合原电池的构成条件,两电极发生的反应分别是 Zn2e =Zn 2,2H2e =H 2； C 项中酒精不是电解质,故不能构成原电池；【例题 2】在图中的8 个装置中,属于原电池的是 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - A名师精编优秀教案DBC【答案】 D 【解析】 简洁原电池的构成条件：名师归纳总结 活泼性不同的两个电极,电解质溶液, 形成闭合回路, 能自发进行的氧化仍原反应；第 7 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案四、课堂运用【基础】1、用铜片、银片、CuNO 32溶液、 AgNO3溶液、导线和盐桥 装有琼脂 -KNO 3的 U 型管 构成一个原电池；以下有关该原电池的表达正确选项 在外电路中,电流由铜电极流向银电极正极反应为Age=Ag 试验过程中取出盐桥,原电池仍能连续工作名师归纳总结 将铜片浸入AgNO 3 溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同D第 8 页,共 26 页ABC- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案2、下图是 Zn 和 Cu 形成的原电池,某试验爱好小组做完试验后,在读书卡片上记录如下：在卡片上,描述合理的是 NO.28 Date：2022.11.8 试验后的记录：Zn 为正极, Cu 为负极；H向负极移动；电子流淌方向 ZnCu ；Cu 极上有 H2 产生；名师归纳总结 如有 1 mol 电子流过导线,就产生H2 为 0.5 mol；D第 9 页,共 26 页正极的电子反应式为：ZnZn2e；ABC- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案答案及解析：1、C 解析 该原电池中 Cu 作负极, Ag 作正极,负极反应式为 Cu2e=Cu 2,正极反应式为 Age=Ag ,因此对；在外电路中,电子由 Cu 电极流向 Ag 电极,而电流方向与电子流 向相反,所以错；没有盐桥,原电池不能连续工作,所以错；无论是否为原电池,反应 实质相同,均为氧化仍原反应,所以对；2、B 解析 此题考查了锌、铜和稀负极,电极反应为：Zn2eH2SO4 构成的原电池的基本工作原理；Zn 比 Cu 活泼, Zn 为=Zn 2,Cu 为正极,电极反应为 2H2e =H 2,每转移 1 mol名师归纳总结 电子,产生 H 2 0.5 mol ,电子由 Zn 流出,经导线流向铜片,溶液中H向正极移动, SO24向第 10 页,共 26 页负极移动,应选B；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案【巩固】1、把 A、B、C、D 四块金属泡在稀H 2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池；A 、B 相连时, A 为负极； C、D 相连时, D 上有气泡逸出；A 、C 相连时, A 极减轻； B、名师归纳总结 D 相连时, B 为正极；就四种金属的活动性次序由大到小排列为 第 11 页,共 26 页AA>B>C>D BA>C>B>D CA>C>D>B DB>D>C>A - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案2、已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：液、硫酸；按要求回答以下问题：CuCl 2溶液、 Fe2SO43溶1 电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用；请说明缘由 _ ；2 如电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铁溶液,外加导线,能否构成原电池？_ ；如能,请写出电极反应式,负极：不能,后两空不填 _,正极： _ ；如3 设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池,要求画出装置图 需标明电极材料及电池的正、负极 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案答案及解析：1、C 解析 金属组成原电池,相对活泼的金属失去电子作负极,相对不活泼的金属作正极；负极被氧化,质量减轻,正极发生仍原反应,有物质析出,由题意得活动性 A>B 、A>C 、C>D 、D>B ,故正确答案为 C；2、1二者连接在一起时,接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀2能Cu2e=Cu22Fe32e =2Fe23解析 1当 Cu、Al 导线连接时,接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀；2由于 FeCl3能与 Cu 发生反应： 2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2,因此依据给出的条件可以设计成原电池,其负极为 Cu,反应为 Cu2e=Cu 2,正极为石墨,电极反应式为 2Fe32e =2Fe 2；3由于总反应式为 Fe H2SO4=FeSO4H2,所以负极为 Fe,正极可为 Cu、Ag 或石墨,电解质为稀硫酸,即可画出装置图；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案【拔高】1、利用反应 Fe 3Zn=Fe 2Zn 2设计一个带盐桥的原电池,并在下面方框内画出试验装置图,并指出正极为 _,电极反应式为 _ ；负极为 _,电极反应式为_ ；此装置中盐桥的作用为 _ ；2、依据氧化仍原反应：2AgaqCus=Cu 2aq 2Ags 设计的原电池如下图所示；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案请回答以下问题：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_ ；名师归纳总结 3外电路中的电子是从_电极流向 _电极；第 15 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案答案及解析：1、Pt 2Fe 32e=2Fe 22Zn Zn2e =Zn使两个半电池连成一个通路；使两溶液保持电中性解析依据反应 Zn2Fe3=Zn22Fe 2知该反应中的氧化反应为Zn 2e=Zn2,故应采纳Zn 片作负极, 仍原反应为2Fe32e=2Fe2,故应挑选比Zn 不活泼的金属或非金属石墨等2作正极,依据应挑选与电极材料相同的阳离子的电解质溶液作电解液,故负极区应选含Zn的盐溶液如ZnSO4 溶液,正极区选含Fe 3的溶液作电解液如FeCl 3、Fe2SO43 溶液等；2、答案1铜AgNO 3溶液2 正Age =AgCu2e=Cu23CuAg 解析依据所给氧化仍原反应的化学方程式,结合原电池反应原理以及所给原电池装置,Cu 应作负极, AgNO 3溶液为电解质溶液,从而推知：名师归纳总结 1X 的材料为铜, Y 是 AgNO 3溶液；=Ag ；X 电极上发生的电极反应第 16 页,共 26 页2银为原电池的正极,发生的电极反应式为Age式为 Cu2e=Cu2；3外电路中的电子从铜负电极流向银 正 电极；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案课程小结1、本节内容从生活动身,培育同学学习爱好,由简洁到复杂建立同学的自信心和学习爱好；让同学爱学习,想学习；2通过练习,引导同学自己总结各概念应用时的留意事项；通过视频试验来认真观看,归 纳总结出试验过程中的留意事项及误差分析,培育同学谨慎、认真的习惯；3本讲内容重在应用,多引导同学进行肯定量的练习,以熟识并把握相关应用；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案课后作业【基础】名师归纳总结 1在理论上不能用于设计原电池的化学反应是 H<0 第 18 页,共 26 页AH2SO4aqBaCl 2aq=2HClaq BaSO4s H<0 B2CH 3OHl 3O2g 2CO2g4H2Ol H<0 C4FeOH 2s2H 2Ol O2g=4FeOH 3s H<0 D3Cus8HNO 3aq=3CuNO 32aq 2NOg 4H 2Ol- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2有关原电池的以下说法中正确选项名师精编 优秀教案A在外电路中电子由正极流向负极 B在原电池中,只有金属锌作为负极 C原电池工作时,阳离子向正极方向移动 D原电池工作时,阳离子向负极方向移动名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案答案及解析：1A 解析：自发的放热的氧化仍原反应能设计成原电池,以此来解答解答： 解：A 、属于复分解反应,不是氧化仍原反应,不能用于设计原电池,故 A 正确；B、属于自发的氧化仍原反应,能设计成原电池,故 B 错误；C、属于自发的氧化仍原反应,能设计成原电池,故 C 错误；D、属于自发的氧化仍原反应,能设计成原电池,故 D 错误应选 A 2C 解析在原电池中,电子从负极流向正极；原电池中活泼的金属作负极,而不肯定是Zn；随着反应的进行,阳离子在正极被仍原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动,名师归纳总结 而阴离子向负极移动；答案为C；第 20 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案【巩固】1锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的电池反应是ZnOH 2,就负极上发生反应的物质是 Zn Ag 2OH2O=2Ag 名师归纳总结 A Ag BZnOH 2CAg 2O DZn 第 21 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2依据反应： 2AgCu=Cu名师精编优秀教案 22Ag ,设计如下列图原电池,以下说法错误选项AX 可以是银或石墨BY 是硫酸铜溶液名师归纳总结 C电子从铜电极经外电路流向X 电极第 22 页,共 26 页DX 极上的电极反应式为Age =Ag - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案答案及解析：1. D 解析 判定原电池的正、负极, 要依据总反应式确定失电子物质和得电子物质,然后依据在原电池中失去电子的物质作负极作出判定；由题给总方程式得 Zn2OH2e=ZnOH 2,故 Zn 为负极；2. B 名师归纳总结 解析依据题意,铜应为负极,X 为正极,就X 应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属,第 23 页,共 26 页A 项正确；电解质溶液应含Ag,B 项错；在原电池中,电子从负极经外电路流向正极,Ag在正极 X 上得电子, Age=Ag ,故 C、D 项正确；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案【拔高】1以下关于试验现象的描述不正确选项 A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面显现气泡B用锌片作负极,铜片作正极,在CuSO4溶液中,铜片质量增加C把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面显现一层铁 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2银器皿日久表面会逐步变成黑色,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池进行“ 抛光” ,其处理方法是：将肯定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案中,放置一段时间后,黑色会褪去而银复原光泽,且不会缺失,试回答：1食盐的作用是 _ ；2在此原电池反应中,负极发生的电极反应为 _ ,正极发生的电极反应为_ ；3反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,溶液中发生的反应为 _ ,原电池总反应方程式为 _ ；4实际操作中,配制食盐水时,通常仍加入肯定量的小苏打,其主要作用是 _ ,这一反应的化学方程式是 _ ；名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案答案及解析 ：1C 解析 铜片和铁片紧靠并浸入稀 H 2SO4 中,铜片上的 H获得由铁片传递过来的电子 2H2e =H2,所以可观看到铜片表面显现气泡；锌片作负极,铜片作正极,发生反应：ZnCu 2=Zn 2Cu,生成的 Cu 在铜片上析出访其质量增加；铜片插入 FeCl3 溶液,发生的反应是 Cu2Fe 3=Cu 22Fe 2,并没有单质铁的析出；向盛有锌粒和盐酸的试管中,滴入几滴 CuCl 2 溶液,发生反应： ZnCu 2=Zn 2Cu,置换出的 Cu 与剩余的 Zn 接触,置于盐酸中,构成了原电池,加速 2H2e =H 2的反应,可观看到气泡放出速率加快；2. 1作电解质起导电作用3222Al 6e =2Al 3Ag 2S6e =6Ag 3S32Al 3 3S 26H2O=2AlOH 33H 2S 2Al 3Ag 2S6H 2O=2AlOH 33H2S6Ag 4 除去生成的 H2S,防止污染空气 H2SNaHCO 3=NaHSH2OCO 2解析 1形成原电池需要电解质导电,因此NaCl 是作电解质起导电作用；2依据题给信息 “ 黑色褪去而银不会缺失”,必定发生 Ag 2S Ag 变化；铝比银活泼,为负极,失电子变成 Al 3,反应为： Al 3e =Al 3；Ag 2S 变为 Ag 和 S 2,得电子,是原电池的正极,反应为：Ag 2S2e =2Ag S 2；3溶液中 2Al 33S 26H 2O=2AlOH 3 3H2S因此,总反应为：2Al 3Ag 2S6H 2O=6Ag 2AlOH 33H2S4硫化氢有毒,需除去,因此,NaHCO 3的作用是除去生成的H 2S,防止污染空气,反应为： H2SNaHCO 3=NaHS H2OCO2名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 26 页