原电池化学教案

2023-12-11 07:13:01 精品范文 下载本文

第1篇:原电池化学教案

原电池化学教案

化学电源

1. 普通锌锰电池——干电池

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,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉末,吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。

电极反应为:

负极:Zn-2e-=Zn2+

正极:2NH4++2e-=2NH3+H2

H2+2MnO2=Mn2O3+H2O

4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+

淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。

电池的总反应式为:

2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O

干电池的电动势通常约为1.5V,不能充电再生。

2. 铅蓄电池

放电时起原电池的作用,电极反应为:

当放电进行到硫酸的浓度降低,溶液的密度达1.18g 时应停止使用,需充电,充电时起电解池的作用,电极反应为:

阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-

蓄电池充电和放电的总化学方程式为:

3. 银锌电池——钮扣式电池

它是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒,形似纽扣,盒内正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液。电极反应为:

负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O

正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

电池的总反应式为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO

电池的电动势为1.59V,使用寿命较长。

4. 微型锂电池

常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池,它是用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中组成。电池的总反应式为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO4+2S

这种电池容量大,电压稳定,能在-56.7~71.1℃温度范围内正常工作。

5. 氢氧燃料电池

氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。它的`电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。电解质溶液为40%的KOH溶液。电极反应为:

负极:2H2+4OH—-4e=4H2O

正极:O2+2H2O+4e-=4OH-

电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O

6. 海水电池

1991年,我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池,用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。电极反应式为:

负极:4Al-12e-=4Al3+

正极:3O2+6H2O+12e-=12OH-

电池的总反应式为:

这种海水电池的能量比“干电池”高20~50倍。

7. 新型燃料电池

该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应为:

负极:CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O

正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-

电池的总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

电解时电极产物的判断

1. 阳极产物判断

首先看电极,如果是活动性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序判断。

阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

2. 阴极产物判断

直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na2+>Ca2+>K+

3. 电镀条件,由于阳极不断溶解,由镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下Zn2+先于H+放电。

原电池、电解池、电镀池之比较

① 活动性不同的两电极(连接)

② 电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)

③ 形成闭合电路

用惰性电极电解电解质溶液时的规律

1. 电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)的电解。

阴极:

阳极:

总反应:

2. 分解电解质型:无氧酸(除HF外)、不活泼的无氧酸盐(氟化物除外)(如HCl、CuCl2等)溶液的电解。

阴极:

阳极:

总反应:

3. 放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(如NaCl、MgBr2)溶液的电解。

阴极:

阳极:

总反应:

4. 放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。

阴极:

阳极:

总反应:

第2篇:高三化学教案:原电池

高三化学教案:原电池

【】欢迎来到高三化学教案栏目,此栏目中汇集了大量有关化学的教案,在此小编为您编辑了此文:高三化学教案:原电池,希望可以给大家的学习或教学提供更多的帮助

本文题目:高三化学教案:原电池

【要点扫描】

1.了解原电池工作原理及构成条件,能正确判断电极名称、电子流向、电流方向。会正确书写电极反应式及总反应方程式。

2.根据电极反应方程式,正确判断电解质溶液中离子的迁移方向和溶液的PH值变化。

3.了解常见化学电源的工作原理,了解新型化学电源

4.根据电极反应,理解原电池工作时基本定量关系。

【知识梳理】

一.原电池

1.工作原理:

2.基本组成:

3.构成条件:

4.原电池正负极的判断方法:

原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极。判断正极和负极的方法是

5.电极反应式和总反应式的书写:

例。已知下列原电池的总反应式,请写出其电极反应式,并归纳如何根据原电池的总反应式正确书写电极反应式。

① Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

② 2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O

③ CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

【归纳】根据总反应式书写电极反应式的基本思路:

负极:还原剂 氧化产物(要不要介质参与?)

正极:氧化剂 还原产物(要不要介质参与?)分享:

(1)若总反应式中没有H+参加反应,则若一极消耗H+,另一极必定生成H+。

(2)若总反应式中没有OH-参加反应,则若一极消耗OH-,另一极必定生成OH-。

(3)氢氧不够,水来凑。

6.PH值变化:

二.常见化学电源

(1)一次电池:一次电池的活性物质消耗到一定程度,就不能使用了。

如普通的锌锰电池:

碱性锌锰电池:

(2)二次电池:二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。

如铅蓄电池:

(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化成电能的化学电池。它与一般化学电池不同,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含活性物质,它工作时,燃料和氧化剂连续不断地由外部供给,在电极上不断地进行电极反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能。

如氢氧燃料电池:

a.电解质溶液为硫酸时:负极;正极

b.电解质溶液为强碱时:负极;正极

c.电解质溶液为水时: 负极;正极

如乙醇燃料碱性电池:负极;正极

小结:一次电池、二次电池、燃料电池的优缺点:

【典例精析】

例1.下列关于原电池的叙述,正确的是()

A.构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属

B.电子从负极流向正极,电流从正极流向负极

C.在电解质溶液中,阴离子从负极向正极移动,阳离子从正极向负极移动

D.原电池工作时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应

解题体会:

例2.把铁钉和碳棒用铜线联接后,浸入0.01 mol / L的食盐溶液中,可能发生的现象是

A.碳棒上放出氯气 B.碳棒近旁产生OH-()

C.碳棒上放出氧气 D.铁钉上放出氢气 E.铁钉被氧化

解题体会:

例3.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体:电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO3)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是

A.在熔融电解质中,O2--由负极移向正极

B.电池的总反应是:2C4H10+13O2 8CO2+10H2O

C.通入空气的一极是正级,电极反应为:O2+4e-2O2--

D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e--+13O2--4CO2+SH2O

解题体会:

【反馈练习】

1.下列各组金属和溶液,能组成原电池的是

A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸

C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液

2.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,该反应的原电池的组成正确的是

(A)(B)(C)(D)

正极 Zn Ag Cu Cu

()

负极 Cu Cu Zn Zn

电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2

3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化()

A 不变 B 先变小后变大

C 逐渐变大 D 逐渐变小

4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,并经过一段时间后,下列各叙述正确的是()

A 负极有Cl2逸出,正极有H2逸出

B 负极附近Cl的浓度减小

C 正极附近Cl的浓度逐渐增大

D 溶液中Cl的浓度基本不变

5.关于如图所示装置的叙述,正确的是()

A 铜是阳极,铜片上有气泡产生

B 铜片质量逐渐减少

C 电流从锌片经导线流向铜片

D 氢离子在铜片表面被还原

6.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是()

A 电池工作时,锌失去电子

B 电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)

C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极

D 外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g

7.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:

3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

下列叙述不正确的是()

A 放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2

B 充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-====FeO42-+4H2O

C 放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化

D 放电时正极附近溶液的碱性增强

8.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为

负极反应:C6Li-xe-C6Li1-x+x Li+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)

正极反应:Li1-xMO2+xLi++xe-LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)

下列有关说法正确的是()

A 锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x

B 电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol电子,金属锂所消耗的质量小

C 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动

D 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+x Li++x e-C6Li

9.如图所示的装置,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是()

A 铁圈和银圈左右摇摆不定

B 保持平衡状况

C 铁圈向下倾斜

D 银圈向下倾斜

10.将等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图中产生H2的体积v(L)与时间t(min)的关系如图,其中正确的是()

11.根据右图所示的装置,回答下列问题:

(1)铁片与铜片不用导线连接,现象是,反应的化学方程式为。

(2)用导线把金属片连接起来,现象是,电极反应式为:负极,正极,反应的化学方程式为。

12.(1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的极是原电池的,该极的电极反应是,电池工作时的总反应的离子方程式是。

(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得650℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:正极:,负极:2CO+2CO32-==4CO2+4e-。总反应:。

(3)铅蓄电池(原电池)工作时,总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判断。

A 原电池的电极材料:① 正极;② 负极。

B 电极反应式:正极PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O,负极电极反应式为。

C 工作后,蓄电池里电解质溶液的pH(填变大变小或不变)。

理由是。

13.如右图所示组成一种原电池,试回答下列问题(灯泡功率合适)。

(1)电解质溶液为稀硫酸时,灯泡(填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。

a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为;

Al电极上发生的反应为。

b.若灯泡不亮,其理由为。

(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡(填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。

a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为;

Al电极上发生的反应为。

b.若灯泡不亮,其理由为。

14.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:

Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2

已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是

① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应

③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能

A ①③ B ②④ C ①④ D ②③

(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

(3)另一种常用的电池是锂电池(很是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电板材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成;电池总反应可表示为:Li+MnO2LiMnO2

试回答:锂电池比容量特别大的原因是

锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因

15.由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池,当在铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,H2SO4恰好全部用完。(假设锌片不放出气体)求:

(1)消耗锌的质量;(2)通过导线的电子数;(3)稀H2SO4的物质的量浓度。

原电池 第一课时 参考答案

[典例精析]

例1 BD 例2 BE 例3 BC

[反馈练习]

1.BD 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.BD

9.D 10.A

11.(1)Fe片溶解,周围有气泡逸出 Cu周围无明显现象

(2)Fe片溶解 Cu周围有气泡逸出 负极 Fe 2e-= Fe2+

正极2H+ + 2e-= H2 Fe + 2H+ = H2 + Fe2+

12.(1)负极 CH4 8e-+ 10OH-= CO32-+ 7 H2O

CH4 + 2O2 +2OH-= CO32-+ 3H2O

(2)2CO+ 2CO32--4e-=4CO2 2CO+O2=2CO2

(3)A.PbO2 Pb

B.Pb-2e-+SO42-=PbSO4

C.变大,在过程中消耗了H2SO4

13.(1)亮

a.Mg2e-= Mg2+ 2H+ + 2 e-= H2(2)亮

a.2H2O + 2e-= H2 +2OH-Al 3e-+ 4 OH-= AlO2-+ 2H2O

14.(1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。

(3)锂的摩尔质量小 :2Li+ZH2OLiOH+H2

15.9.75g 0.3mol e-0.75mol/L

【总结】2018年查字典化学网为小编在此为您收集了此文章高三化学教案:原电池,今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助,祝您在查字典化学网学习愉快!

第3篇:高二化学教案 原电池教案

高二化学教案 原电池教案

以学生为中心,以科学探究为主线,采用动手实验启发探索动手实验分析归纳巩固练习的教学方法,注重知识的产生和发展过成,引导学生从身边走进化学,从化学走向社会。

【教学目标】

1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。

2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。

3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。

【教学重点】

原电池的构成条件

【教学难点】

原电池原理的理解;电极反应式的书写

【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合

【教学方法】实验探究教学法

【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水

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第4篇:高三化学教案:原电池与电解

高三化学教案:原电池与电解

教学目标

知识技能:通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。

能力培养:根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。

科学思想:应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。

科学方法:应用实验研究问题的方法。

重点、难点原电池与电解池的比较。

教学过程设计

教师活动

一、电化学知识点的复习 【设问】

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?

学生活动

回答:

原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?

【投影】知识点的归纳,网络图

学生打出投影:

1.常见的电池

【设问】 ①构成原电池的材料是什么呢?

②原电池的原理是什么呢?

③它的原理与电解池有什么不同?

④常见的电池的类型?

看录像或投影:

回答:

①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。

②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装

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