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生物净化的原理及其应用;原电池原理及其应用 第四章第四节原电池原理及其应用一、学习目标1、驾驭原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池3、了解金属的电化学腐蚀二、学问重点、难点原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀三、教学过程引入：你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生锈的吗？新授：原电池原理及其应用试验：4-15：将锌片插入稀硫酸中报告试验现象。将铜片插入稀硫酸中报告试验现象。将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报告试验现象。在中把锌片和铜片之间连上电流计，视察其指针的改变。结论：锌片能和稀硫酸快速反应放出H2铜片不能和稀硫酸反应铜片上有气体生成电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的形成条件是什么？原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池.形成条件:两个电极电解质溶液形成闭合电路探讨：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片四周的溶液用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验。）结论：在锌片四周有锌离子生成；铜片上生成的是H2探讨：可能造成此现象的缘由？俩金属片上的反应式的书写。结论：在Zn上:Zn2e-=Zn2+在Cu上:2H+2e-=H2Zn失去电子流出电子通过导线-Cu-电解质中的离子获得电子我们把：流出电子的一电极叫负极；电子流入的一极叫做正极两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。负极失电子被氧化,发生氧化反应正极得电子被还原发生还原反应试验：分别用两个铜片和两个锌片做上述试验。结论：两种状况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜片上无气体生成。即两电极必需是活泼性不同的金属与金属或金属与非金属（能导电）原电池原理及其应用 高二化学学案第42课时第四节原电池原理及其应用（四）孙源清1.试验室用纯锌与稀H2SO4反应制H2的反应速率慢，下列方法能提高反应速率的是A.再加入几块锌B.加入少量CuOC.增大硫酸的浓度D.加入醋酸铜2.用锌片、铜片和AgNO3溶液组成的原电池，正极上发生的电极反应是A.2H+2e-=H2B.Zn-2e-=Zn2+C.2H2O+O2+4e-=4OH-D.Ag+e-=Ag3.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的原电池的正确的组成是ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl24.铁钉和碳棒用导线连接后，浸入0.01molL-1的食盐溶液中，可能发生A.碳棒上放出Cl2B.碳棒旁边产生OH-C.碳棒上放出O2D.铁钉被氧化5.如下图，下列各容器中盛有水，铁在其中被腐蚀由快到慢的依次是A.B.C.D.6.X、Y、Z、M四种金属，已知X可以从Y的盐溶液中置换出Y；X和Z组成原电池时，Z为正极；Z与Y的硝酸盐溶液反应置换出Y；M离子的氧化性强于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的依次是A.XYZMB.XZMYC.MZXYD.XZYM7.某原电池的总反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+不能实现该反应的原电池是A.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3B.正极为Fe，负极为Cu，电解质溶液为Fe2（SO4）3C.正极为C，负极Fe，电解质溶液为Fe（NO3）3D.正极为Ag,负极为Fe，电解质溶液为CuSO48.表面镀有爱护金属的铁片，当镀层有破损时，比一般铁片不易被腐蚀的有A.白铁（镀锌铁）B.马口铁（镀锡铁）C.镀镍铁D.镀铜铁9.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种状况下，被腐蚀速度最慢的是A.在含铁元素较多的酸性土壤里B.在潮湿疏松透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含炭粒较多，潮湿透气的中性土壤里10.一种以多孔铂片做电极，以KOH溶液为电解质溶液的CH4燃料电池中，两极发生的电化学反应；R极；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；S极：2O2+8e-+4H2O=8OH-，下列关于CH4燃料电池的各项叙述中确定不正确的是A.通入CH4的R极是电池的正极，发生氧化还原反应；通入O2的S极是电池的负极，发生还原反应。B.该燃料电池每通入2.8L（STP）CH4时，将有1.0mol的电子产生。C.该燃料电池属于碱性电池，在运用过程中KOH的物质的量保持不变。D.该燃料电池在运用过程中，在S极旁边的pH将会上升。11.电工操作中拟定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为12.有A、B两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率接近。试设计一个试验证明A、B两种金属的活泼性。13.将锌片和碳棒连接，浸入NH4Cl溶液中，可以产生电流，此时正极为，电极反应式为；负极为，电极反应式为。14.Cu放入稀H2SO4，不溶解，再加Ag2SO4或加入NaNO3，均见溶液变蓝，其缘由是盐类水解的原理及其应用学案分析 盐类水解的原理及其应用学案分析 【环节一：自主复习】 情境素材 1.焊接钢铁时常用的焊药含NH4Cl，其作用是消退焊接处的铁锈。 2.草木灰（主要成分K2CO3），用水调成糊状，可以去除灶台或水泥地上的油污。 3.“肥混灰，灰混肥，肥灰相混损肥粪” 盐 分析内容NH4ClK2CO3 加盐前水的电离平衡 加盐时，盐的电离方程式 进一步改变生成的弱电解质 水的电离平衡移动 用水解离子方程式说明应用原理NH4Cl溶液可用于去除铁锈 K2CO3溶液可去除油污 【环节二：明确目标】 1、通过分析情境素材，树立微粒观、改变观，再相识盐类水解的原理，能够娴熟书写盐类水解的离子方程式。 2、基于微粒观、平衡观，能举例分析盐类水解在生产和生活中的应用。 学习重点、难点：盐类水解的原理；盐类水解的应用。 【环节三：任务合作】 任务合作：再相识盐类水解的原理；再分析盐类水解的应用 步骤1：思索沟通 1、评价与订正“自主复习”的书写。 2、下列几种盐溶液：KClOCH3COONaNH4NO3CuCl2Na2SO4KCl 呈酸性的有；呈碱性的有；呈中性的有； 写出上述物质中能发生水解反应的离子方程式： ； 步骤2：总结升华 盐类水解的原理 1、概念：在溶液中盐电离出来的跟水电离出来的结合生成的过程。 2、水解的微粒：U 3、水解的条件：生成U 4、水解的实质：水的电离平衡 5、水解的规律：U 6、书写盐类水解离子方程式： (1)一般形式：弱离子H2O弱电解质H(或OH) (2)方法要求： 一推断：推断弱离子，书写化学式。 二规范：单水解写“”，不标“”、“”；彻底的双水解写“=”，要标“”、“” 三留意：多元弱酸根书写，多元弱碱阳离子一步完成。 步骤3：迁移应用 请分别用相对应的水解离子方程式说明下列盐类水解的应用。 生活：热的纯碱液去油污效果更好。 试验室：配制FeCl3溶液时，常加入少量的HCl。 工业：泡沫灭火器的药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液。 结合上述实例小结： 盐类水解的外因：等 【环节四：归纳总结】 请将本节课的学问点，依据其关联，完善下列思维导图。 【环节五：考题赏析】 1.（2022海南）下列溶液能与镁反应生成氢气的是（） A氯化铵溶液B氢氧化钠溶液C碳酸钾溶液D饱和石灰水 2.（2022海南）下列离子方程式中，属于水解反应的是:（） A、HCOOH+H2OHCOO+H3O+ B、CO2+H2OHCO3+H+ C、CO32+H2OHCO3+OH D、HS+H2OS2+H3O+ 3.（2022全国卷）化学与社会、生活亲密相关。对下列现象或事实的说明正确的是() 选项现象或事实说明 A.用热的纯碱溶液洗去油污Na2CO3可干脆与油污反应 B.源白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 C.施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合运用K2CO3与HN4Cl反应生成氨气会降低肥效 DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含Cu2的溶液中置换出铜 4.化合物SOCl2是一种液态化合物，沸点为77，在盛有10mL水的锥形瓶中，当心滴加8滴10滴SOCl2，可视察到猛烈反应，液面上有白雾形成，并有带刺激性气味的气体逸出。该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色，轻轻摇动锥形瓶，等白雾消逝后，往溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于HNO3的白色凝乳状沉淀析出。 (1)写出SOCl2与水反应的化学方程式 (2)AlCl3溶液蒸干灼烧得不到无水AlCl3，而用SOCl2与AlCl36H2O混合共热，可得无水AlCl3，其缘由是 高二化学原电池原理及其应用16第四章第四节原电池原理及其应用教学重点：原电池的化学工作原理；原电池的形成条件及电极反应式；电子流和电流的运动方向；培育学生关切科学、探讨科学和探究科学的精神。教学难点：原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。教学过程：复习提问化学反应通常伴有能量的改变，能量有那些转换（或传递）能量的形式？新课：§3-4原电池原理及其应用学生试验，老师指导学生思索的问题（1）锌和稀H2SO4干脆反应的实质是什么？（2）插入铜丝接触到锌粒后，为什么在铜丝上出气泡？（3）铜丝上的电子由何处而来，出来的是什么气体？学生依据试验，建议探讨步骤：现象（易）说明（难）结论（难）一、原电池对比铜锌原电池与直流电源或干电池的试验，得出有关的电极名称，电流流淌方向，电子流淌方向等。电极反应：负极（锌片）Zn-2e=Zn2+（氧化反应）正极（铜片）2H+2e=H2（还原反应）原电池反应：Zn+2H+=Zn2+H2定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。原电池中：电子流入的一极是正极（较不活泼金属），电子流出的一极是负极（较活泼金属）。原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。原电池组成：两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）；电解质溶液（中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的状况）。原电池形成电流的条件：两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）与电解质溶液接触构成闭合回路。常常用做惰性电极材料的物质是Pt（铂）或C（石墨），如下图两个装置的电极反应是相同的。说明：教学软件不能代替教学试验，不过可以在总结时用演示教学软件。练习推断下列装置那些能构成原电池，标出电极名称，写出电极反应。二、化学电源（老师可以布置课外文献检索，课堂时间有限，不行能涉及过多内容，局限于教材即可）1、干电池家庭常用电池。常见的是锌-锰干电池。如图：2、铅蓄电池目前汽车上运用的电池。铅蓄电池的构造是用含锑5%8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极，Pb作为阴极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%1.28%gcm-3的硫酸溶液。3、锂电池锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。4、新型燃料电池还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。目前常见的有，氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。特点是能量大、运用便利、不污染环境和能耗少等。三、金属的腐蚀和防护（1）金属的腐蚀金属腐蚀是指金属或合金跟四周接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。析氢腐蚀（在酸性条件下）说明：析氢腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳，使H+增多。H2O+CO2H2CO3H+HCO3-构成的原电池：铁（负极）碳（正极）酸性电解质薄膜负极（铁）Fe2e=Fe2+（被氧化）正极（碳）2H+2e=H2（被还原）吸氧腐蚀（在弱酸性或中性条件下）说明：吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面水膜溶解了氧气。构成的原电池：铁（负极）碳（正极）电解质薄膜负极（铁）2Fe4e=2Fe2+（被氧化）正极（碳）2H2O+O2+4e=4OH-（被还原）析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生，一般状况下，钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。探讨析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么改变？（2）金属的防护通过探讨探讨学习1、变更金属的内部组织结构。2、在金属表面覆盖爱护层。涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。3、电化学爱护法。作业教材69页：一、二、三题课后探讨课题通过查找资料（包括上网）了解一种新型电池的具体化学原理和优缺点。（如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等）第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页