2022年化学第四章第一节原电池-化学电源导学案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 2022-2022学习必备欢迎下载4 导学案编号： 22 学年度第一学期高二化学选修第四章 第 1、2 节 原电池 化学电源【学习目标】1、进一步明白原电池的工作原理及构成条件,知道正负极的判定方法2、能依据简洁的氧化仍原反应设计原电池3、熟识原电池原理的主要应用4、明白常见的化学电源的种类及其工作原理,知道它们在生产、生活和国防中的实际应用；【重点难点 】 1、原电池的工作原理 2、常见化学电源的工作原理【学问回忆 】一、原电池1、概念： 原电池是 _ 的装置；原电池反应的本质是 _反应；2、如右图所示,组成的原电池：（电解质溶液为稀 CuS

2、O4）（1）试验现象：电流表指针；锌片；铜片；（2） 工作原理：Zn 电极是 极,其电极反应为 _ _,该反应是 _反应；Cu 电极是 _极,其电极反应为 _ _ , 该反应是 _ 反应；电子：从 流出,经过导线流向；电流：从 流向；溶液中阳离子向 移动,阴离子向 移动；3、构成条件1 两个的电极2 将电极插入中3 用导线连接电极构成4 能自发进行反应【拓展练习】 以下哪些装置能组成原电池？（）4、原电池的正负极的判定方法（1）微观判定（依据电子流淌方向）：电子流出的极_极, 电子流入的极极（2）宏观判定：依据电极材料：较活泼的电极材料 _ 极,较不活泼的电极材料_极依据原电池电极发生的反应；

3、发生氧化反应的极_极,发生仍原反应的极_极依据电极变化：工作后质量削减的电极_极,工作后质量增加的电极_极；工作后,有气泡冒出的电极为 _极【拓展练习】（1）如烧杯中溶液为稀硫酸,就观看到的现象：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 两极反应式为：正极学习必备欢迎下载；负极能转化为；该装置将能；（2）如烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,就负极为,总反应方程为；5、原电池的主要应用：（1）利用原电池原理设计新型化学电池；（2）转变化学反应速率,照试验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；（3）进行金属活动性强弱比较；（4）电化学爱护法,即将

4、金属作为原电池的正极而受到爱护；如在铁器表面镀锌；【学习新知 】对锌铜原电池工作原理的进一步探究【摸索与沟通】图1 是我们在必修2 中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池,假如用它做电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此不适合实际应用；这是什么缘由造成的 呢？有没有什么改进措施？缘由：改进措施：图 1 图 4-1 【自学指导一】观看试验 4-1,说出试验现象；【摸索与沟通】1、改进后的装置为什么能够连续、稳固的产生电流？盐桥在此的作用是什么？附：盐桥制法：1将热的琼胶溶液倒入 U 形管中 留意不要产生裂隙 ,将冷却后的 U 形管浸泡在 KCl 或 NH 4NO 3的饱和溶液中即可

5、；2将 KCl 或 NH 4NO 3 的饱和溶液装入 U 形管,用棉花堵住管 口即可 改进后产生连续、稳固的电流的缘由：盐桥的作用：2、上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极,并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式；负极（片）：正极（片）：电池反应（总化学方程式）：二、化学电源【自学指导一】阅读教材 74 页,摸索并回答以下问题；目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？产生电能的基本原理 是什么？化学电池与其他能源相比有哪些优点？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - -

6、- - - - 学习必备 欢迎下载判定电池的优劣标准主要是什么？【自学指导二】阅读教材75-78 页,摸索并完成以下问题；、和等几大类；化学电源是将化学能转化为电能的装置,它包括1、 一次电池（又称干电池）如：一般锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等；（1）碱性锌锰电池,电解质是 KOH ,其电极反应：负极（ Zn）：正极（ MnO 2）：总反应：（2）锌银电池的负极是Zn,正极是 Ag 2O,电解质是KOH ,其电极总反应如下：Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag 就：负极 ：正极 ：2、 二次电池（又称充电电池或蓄电池）如：铅蓄电池；反应方程式如下：放电2PbSO4s +2H

7、 2OlPb s+ PbO2s +2H 2SO4aq 充电其放电电极反应：正极 ：负极 ：其充电反应是上述反应的逆过程,就电极反应：（电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极,发生仍原反应的电极为阴极）阴极：阳极：3、 燃料电池 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池；它与一般的化学 电源不同,一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电 极本身不包括活性物质,只是一个催化转化元件；如：氢氧燃料电池；酸性介质时,电极反应：负极：正极：总反应：碱性介质时,电极反应：负极：正极：总反应：除 H2外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体,均可作燃

8、料电池的燃料；除纯氧气外,空 气中的氧气也可作氧化剂；【拓展练习】新型燃料电池,甲烷、氧气及KOH 电解质溶液,用Pt 作两个电极,写出两个电极的电极反应式和总反应式；【小结】书写电极反应式应留意以下几点：1电极反应是一种离子反应,遵循书写离子反应的全部规章（如“ 拆” 、“ 平” ）；2将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总反应,总反应减去一极反应即得到 另一极反应；3负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得仍原产物,与溶液的酸碱性有关（如 4 价的 C 在酸性溶液中以 CO 2形式存在,在碱性溶液中以 CO 3 2-形式存在）；【课时作业】名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页

9、,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、理论上不能用于设计成原电池的反应是学习必备欢迎下载 A HCl NaOH=NaCl H2O H0 点燃 B 2CH3OHl 3O2g2CO2g4H2Ol H 0 H 0 M变粗 NC4FeOH 2s 2H2Ol O2g=4FeOH 3sH0 D2H 2gO2g=2H 2Ol2、一原电池可以观看到电流计指针偏转,M与 N是两极, P是电解质溶液,一段时间后,变细,以下可以成立的是（） A.M-锌, N- 铜, P稀硫酸溶液 B.M-铜, N铁, P稀盐酸溶液 C.M 银, N- 锌, P硝酸银溶液 D.M-锌, N铁, P硝酸铁溶

10、液3、把 a.b.c.d四块金属浸入在稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池；如a,b 相连时, a 为负 b,d 相连时, b 极上产生）D.bdca 极； c,d 相连时,电流由d 到 c；a,c 相连时, c 极上产生大量气泡,大量气泡,就四种金属的活动次序由强到弱为（A.abcd B.acdb C.acbd 4、将铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中,当电池中有 化为（）0.2mol 电子通过时,负极质量的变 A.增加 6.5 克 B.削减 6.5 克 C.削减 5.6 克 D.增加 6.4 克5、如下列图,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之平稳；当心的向烧杯中心滴

11、入 CuSO 4溶液,片刻后可观看到的现象是 （） A 、铁圈和银圈左右摇摆不定 B、保持平稳状态 C、铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜 D、银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜6、可用于电动汽车的铝 空气燃料电池, 通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极；以下说法正确选项 A 以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时,正极反应都为：O2 2H2O4e= 4OHB以 NaOH 溶液为电解液时,负极反应为：Al 3OH3e =AlOH 3C以 NaOH 溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极7、Li- Al

12、/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为：2LiFeS2e =Li 2SFe,有关该电池的以下说法中,正确选项 A Li- Al 在电池中作为负极材料,该材料中 Li 的化合价为 1 价B该电池的电池反应式为：2Li FeS=Li2SFe 3C负极的电极反应式为：Al 3e =AlD充电时,阴极发生的电极反应式为：Li 2SFe2e=2LiFeS 8、铅蓄电池的工作原理为 Pb PbO22H2SO4=2PbSO42H2O,研读下图,以下判定不正确的是 AK 闭合时, d 电极反应式： PbSO42H2O2e=PbO24H SO4 2-B当电路中转移 0.2 mol 电子时,中消耗的CK 闭合时,中 SO4 2- 向 c 电极迁移DK 闭合一段时间后,可单独作为原电池,H2SO4为 0.2 mol d 电极为正极9、1 将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计；锌片上发生的电极反应：；银片上发生的电极反应：；（2）如该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,名师归纳总结 总质量为47g,试运算：产生氢气的体积标准状况 ；通过导线的电量；（已知N A第 4 页,共 4 页6.02 1023/mol ,电子电荷为1.60 1019C）- - - - - - -