《 原电池》复习课教学设计_原电池专题复习课教案
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《 原电池》复习课教学设计
一、教学目标 认知目标：
1、使学生掌握原电池的形成条件、设计。
2、掌握原电池原理与氧化还原反应的关系，电极反应与半反应的关系。
3、了解原电池原理在现代生活、生产和科学技术中的应用，关注环境。
情感目标：热爱科学，激起学生将科学知识原理运用于生产、生活及科技领域的强 烈愿望，启迪创造性思维，提高科学素质。
技能目标：培养观察能力，提高综合分析能力。
二、教学重点：原电池的化学原理及其应用。
三、电教设计：在本节教学过程中，运用电脑软件动画，让学生感知酸度对可逆的 氧化还原反应进行方向的影响，形象、生动。利用液晶显示仪及视频展示台增强 学生观察实 物演示的效果。激发学生动手做家庭小实验的欲望。
教学方法：讲解、演示、讨论。
教学手段：运用多媒体教育软件、液晶显示仪及视频展示台。
四、教学过程：
提问：什么是原电池？
板书：
一、定义： 化学能转化成电能的装置。讨论：练习1[见附二：随堂练习，下同] ①下列装置哪些能够成原电池？不能构成的原因是什么？
②若在（7）装置的两烧杯中插入一装有饱和KCl琼脂胶冻的U型管（即盐桥，起导电、平衡电 荷作 用），这 样能否构成原电池？
③归纳原电池的构成条件。
④⑵中如何判断原电池的正、负极？反应类型？分析电极反应、总反应（电子得失）及相互 关系。负极失去的电子通过什么途径转移到正极？这说明正负极间存在电势差，哪极电势更低？电势越低，负极还原剂失电子能力越强，正极电势越高，正极氧化剂得电子能力越强。溶液中借助什么微粒导电？SO42-、H+ 如何定向移动？
⑤讨论⑶⑷⑸电极反应，学生板演⑷⑸电极反应、总反应。复习电化腐蚀类型、形成条件，及铁锈的形成。
⑥上述原电池总反应属何种类型？根据总反应能否找出其氧化半反应、还原半反应？
板书：
二、形成条件
1、两极
自发的氧化还原反应
2、电解质溶液
3、闭合回路
过渡：酸度、浓度等条件对氧化还原反应有一定影响。例如：AsO43-+2I-+2H+ 3-AsO3 +I2 +H2 O，若反应正向进行，请分别写出氧化半反应、还原半反应。
指出：理论上对自发的氧化还原反应，若创造条件让氧化半反应、还原半反应分别 在两极上发生，则应可将其设计成原电池。
电脑动画：酸度对上述氧化还原的影响。分析：练习8 ①B中滴加浓HCl，平衡移向？写出正、负极反应。
②改向B中滴加浓NaOH，平衡移向？写出正、负极反应。
指出：这里两极材料都是石墨棒，它提供了物质得失电子的场所，即原电池的两个
电极其材料未必用不同金属或金属和惰性电极。
过渡：上述电池是他人设计的，若请你们设计，则应如何思考呢？ 板书：
三、应用：
1、原电池设计 例如：根据反应Fe+2FeCl 3 3FeCl2 设计一简单原电池
讨论：氧化半反应、还原半反应是什么？电极材料、电解质溶液如何选择？能否用 Zn或Cu作负极？
过渡：设计的原电池未必实用，实用的原电池称为化学电源。板书：
2、化学电源
讲述：化学电源在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至收音机、照 相机、助听器、电子手表、心脏起博器等都离不开各种各样的电池。较普遍使 用的，携带方便的有干电池、纽扣电池等。
出示：解 剖的干电池（利用液晶显示仪及视频展示台介绍结构）分析：练习4 提问：这种电池有何缺点？（一次性使用，资源利用率低，易造成环境污染）板书：一次电池
提问：如何改进？（可充电电池）
指出：蓄电池是一种可充电电池，可多次充电、放电，又称二次电池。板书：二次电池
分析：练习3，①充电、放电与原电池、电解池的关系。②放电时正、负极反应及类 型；充电时阴、阳极反应及类型；电极名称间的对应关系。③相同时间内串 联电路中通过的电量关系。
提问：有何缺点？（有污染，能量利用率不高）
指出：科学家设计成功了氢氧燃料电池，其能量转化率可达90%，应用在航天技术上 分析：练习5、2（学生板演）
指出：电极反应的书写与介质有关。
过渡：氢氧燃料电池、熔融碳酸盐电池都有一个共同特点，即氧化剂、还原剂连续 充入，产物不断输出，又叫连续电池。
板书：连续电池
小结：化学电源种类
过渡：原电池反应像是一把双刃剑，有利也有弊。由于原电池反应使金属受到的腐 蚀是相当严重的，据估计，每年因腐蚀而直接损耗的金属材料约占金属年产量 的10%，钢铁的腐蚀更甚。
提问：如何防止金属被腐蚀？这要看腐蚀类型。若是因化学腐蚀引起的，则应如何 防护？若是因电化腐蚀引起的，则应从原电池形成条件角度去思考金属防护方 法。
板书：
3、金属的防护
过渡：有些金属被腐蚀后，也可运用原电池原理进行处理。
分析：练习7，①银器锈蚀属哪类腐蚀？②可能还发生什么反应？
总结：本节课主要以氧化还原反应为主线，复习了原电池的形成条件、设计及应 用。
作业：
1、原电池与物理中电场、电势差、生物中生物电的关系，2、请同学们查阅资料了解废弃干电池对环境的危害，并提出解决对策。
附一：[板书设计] 一.定义：化学能转化成电能的装置。二.形成条件 1.两极
自发的氧化还原反应 2.电解质溶液 3.闭合回路 三.应用
1、原电池设计
2、化学电源
3、金属防护
练习
1、判断下列装置哪些是原电池，是原电池的写出其电极反应式。
2、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池，该电池的工作温度为650℃。负极由镍铬铝合金烧结而成，正极材料为多孔镍，电池反应为： H2+CO+O2=CO2+H2O。下列说法不正确的是（）
3+A.负极反应Al—3e=Al B.燃料气体是氧气 C.正极反应为2CO2+O2+4e=2CO32— D.该电池也可用烃类作燃料
3、铅蓄电池是一种可充电电池，它的充电与放电的过程可以表示为： PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O（1）写出放电时铅蓄电池的电极反应方程式。
（2）若用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取0.050mol氯气，则电池中消耗硫酸的物质的量至少是多少？
4、锰—锌干电池是用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨的周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2黑色粉末作去极剂（吸收正+极反应中NH4放电产生的H2）。
（1）写出“干电池”电池反应的总离子方程式。（2）写出锰—锌干电池的电极反应式。
5、有人将铂丝插入KOH溶液中作电极，并在两极分别通入氢气和氧气，从而设计出一种燃料电池。该电池工作（放电）时的总的化学反应方程式为2H2+O2=2H2O，写出电极反应的离子反应方程式；若该电池的电解质溶液改用稀硫酸，则电极反应的离子反应方程式又如何？
6、1991年我国首创以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯，这种灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝氧化产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就发生耀眼的闪光，其能量比普通干电池高20~50倍。运用所学的电化学知识推测这种新型电池两极上可能发生的电极反应。
7、银器使用日久会逐渐变黑（Ag2S）而失去美丽外观。抛光方法可使之恢复光泽，但黑锈中的银也随之损失掉。下面是一种运用电化学原理除黑锈的方法：配制含小苏打和食
盐的稀溶液于铝制容器内，将变黑银器浸入其中，并使银器与铝容器接触，放置一段时间后，黑锈消失而银损失极少。
（1）写出该电化学方法的电极反应式。
（2）该除锈过程有可能产生极少量的硫化氢，其离子反应方程式为。
8、已知反应：AsO43—+2I—+2H+ == AsO33—+I2+H2O是可逆反应，现设计如图所示实验装置。A烧杯中装有I2和KI溶液，B烧杯中装有Na3AsO4和Na3AsO3溶液，C1、C2为惰性电极。现进行如下操作：
①向B中逐滴加入浓盐酸，电流计指针发生偏转；
②若改向B中逐滴加入40%的NaOH溶液，发现电流计指针向相反方向偏转。试回答下列问题：
（1）两次操作中电流计的偏转为什么相反？试用化学平衡原理解释之。（2）操作①形成的原电池负极反应发生在（填C1或C2）上。
（3）操作②进行过程中C2棒上发生的极反应是。
8、关于铁生锈的机理有人提出如下步骤：（1）Fe（s）Fe2++2e（e表示电子）（2）e+H+ H（3）4H+O2 2H2O 2++（4）4Fe+O2 +（4+2x）H2O 2（Fe2O3·xH2O）（s）+8H请用上述机理解释：一个铆在钢板上的铆钉，锈蚀较严重的部位不是暴露在空气中的铆钉面，而是铆钉头与钢板的接触部位。
2、20世纪70年代研制出的锂电池是一种高能电池，能量密度已达430W·h·kg—1，而理论上可达2520W·h·kg—1。下列说法正确的是（）
A.锂电池能量密度大的重要原因是金属锂的密度小 B.锂电池中的电解质溶液应使用含锂离子的水溶液 C.锂电池的负极反应式为Li++e=Li D.Li-I2电池常用作心脏起搏器其总反应式为2Li+I2=2LiI
