原电池公开课教学案

1、第二讲 原电池 化学电源（教学案）【学习目标】1、理解原电池的工作原理；能写出电极反应式和电池反应方程式。2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。【学习重点、难点】1、原电池的工作原理；2、电极反应式和电池反应方程式的书写。课前同学们进行了自主复习，完成了预习作业。对原电池的概念、构成条件、原电池的工作原理进行了回顾。从作业的完成情况来看，大部分学生对基础知识掌握的较好，只是部分学生对盐桥原电池中阴阳离子的移动还有些认识不清。【课堂互动】双液原电池中盐桥内电解质中的阴阳离子如何移动？【学生回答】 左池中因金属锌失电子，在锌极附近聚集了大量Zn2+而带上正电荷，所以，盐桥内电解质的阴离子向这极（

2、负极）移动，同样，右池中因Cu2+离子得电子使得铜极附近聚集了大量的负电荷，使得盐桥内电解质的阳离子向这极（正极）移动。【师】 事实上，高考中涉及到电化学的试题主要以电极正负的判断、电极方程式的书写的方式呈现的。今天，我们就这两个问题展开讨论。一、原电池正负电极的判断 我们如何判断原电池的正负极呢？可以从哪些角度进行思考？【学生回答】 可以根据电极材料进行判断、根据电极反应判断、根据电子流动方向判断、根据电极上产生的现象判断、根据电解质溶液中离子的运动方向判断。【师】 回答的很好。请一位同学具体说说根据电极材料如何判断电极的正负？【生】 均为金属、金属和非金属导体、金属和化合物、都是惰性材料的

3、。1、根据电极材料判断：电极材料电极正负均为金属金属与非金属金属与化合物惰性材料（Pt等）【师】 对于两极都用惰性材料制作的，通常以Pt为材料，具有超大表面积和强吸附性，用以吸附可燃物（这一极为负极）和助燃物（通常为氧气，这一极为正极）。除了电极材料以外其他判断，我们也来请这位同学说说。2 / 10【生】 失去电子，发生氧化反应的为负极，得到电子，发生还原反应的为正极；电子流出的极为负极，电子流入的极是正极；电极质量减少的是负极，电极质量增加或产生气体的是正极；阴离子移向的是负极，阳离子移向的是正极。2、根据电极反应判断：3、根据电子流向判断：4、根据电极上的现象判断：5、根据电解质溶液中离子

4、移动方向判断：【师】 请运用刚刚总结的规律分析下题：（学生回答）【例1】根据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂­饱和KNO3溶液。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_。(2)银电极为电池的_极，写出两电极的电极反应式：银电极：_；X电极：_。(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是_(填序号)。AK BNO CAg DSO(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替_。Ag电极能否被石墨代替_【师】思考：原电池中较活泼金属一定做负极吗？ 请同

5、学们小组讨论，然后派代表全班汇报。【例2】(1)将Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中组成原电池，写出电极名称及电极反应式：Al片()_，Cu片()_。 (2)若将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中能否组成原电池？_(填“能”或“不能”)，若能组成原电池，写出电极名称及电极反应式：Al片()_，Cu片()_。（3）若将Al片和Mg片用导线相连，插入KOH溶液中能否组成原电池？_(填“能”或“不能”)，若能组成原电池，写出电极名称及电极反应式：Al片()_，Mg片()_。【师】 在解决了电极正负判断以后，我们还要解决电极方程式书写的问题。二：原电池电极方程式的书写 （1）一般电极

6、反应式的书写【师】 有关电极方程式的书写，一般书写方法应该注意一下几个方面。（PPT打出）关键是要考虑电极反应生成的微粒与电解质溶液中的离子能否共存，如能共存，就写得失电子后生成的微粒，如不能共存，则需发生后续反应。具体：负极材料失电子后生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子反应与否。正极则考虑离子得电子顺序：如果电解质溶液为不活泼或酸，则为金属析出或产生氢气；如果电解质为活泼金属盐溶液，则考虑溶解在溶液中的氧气得电子，生成OH-。但，要具体问题具体分析。（2）复杂电极反应式的书写 【例3】 镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。 已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电

7、按下式进行： Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2  有关该电池的说法正确的是 ( )  A放电时正极反应： NiOOH + H2O e =   Ni(OH)2 + OH- B放电过程是化学能转化为电能的过程  C放电时负极附近溶液的碱性不变  D放电时电解质溶液中的OH-向正极移动【例4】肼空气燃料电池是一种碱性环境友好电池，该电池放电时，负极反应方程式为：_ ，正极反应方程式为：_。【

8、变式训练1】肼空气燃料电池是一种酸性环境友好电池，该电池放电时，负极反应方程式为：_ ，正极反应方程式为：_。【师】 燃料电池作为一种特殊原电池，既具有一般原电池的特点，还具有它自身的独特性。【变式训练2】美国阿波罗宇宙飞船上使用的甲烷燃料电池是一种新型电池，其结构如下图所示。两个电极均由多孔碳制成，通入的气体在空隙中逸出, 并在电极表面放电 。CH4入口O2入口CO32CO32NaOH溶液电池反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，通过分析右图和电池反应回答下列问题：（1）a极是（）极，电极反应式是 （2）b极是（）极，电极反应式是 （3）每消耗1molCH4可以向外电路

9、提供 mol e（4）电池工作一段时间后电解质溶液的pH值 （填“增大”、“减小”或“不变”）（5）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是  。CH4入口O2和CO2入口CO2CO2熔融K2CO3CO322CO322【变式训练3】（1）若将上题中的电解质改为可传导O2的固体氧化物，电池反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，负极反应式为CH4 +4O28e= CO2+2H2O，则：正极反应式为 。（2）若将上题中的电解质改为熔融盐K2CO3，b电极通入O2和CO2的混合气体，负极反应式为CH4 +4CO328e= 5C

10、O2+2H2O，则：正极反应式为 ，总电池反应为 。【变式训练4】以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224HC.放电过程中，H从正极区向负极区迁移D.在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下 CO2气体 L 【师】 燃料电池电极方程式的书写，除了负极的书写外，正极电极方程式书写规律的总结对我们的学习很有帮助。【总结归纳】燃料电池正极方程式的书写规律：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式： (2)碱性电解质溶液环境下电极反应式： (3)固体电解质(高温下

11、能传导O2)环境下电极反应式： (4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3，正极通入CO2和O2)环境下电极反应式： 【课堂总结】 今天，我们通过对原电池正负极判断、电极方程式书写的复习，对原电池的有关知识有了进一步了解，为我们解题提供了帮助。课后请同学们完成有关作业。【巩固训练】1、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。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作

12、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2、一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是()ACH3OH(g)O2(g)2e=H2O(l)CO2(g)2H(aq)BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)DO2(g)2H2O(l)4e=4OH3、科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池的说法不正确的是()A在熔融电解质中，O2由负极

13、移向正极B该电池的总反应是C3H85O2=3CO24H2OC电路中每通过5 mol电子，约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧化D通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为C3H820e10O2=3CO24H2O4、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的熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得6500C下工作的燃料电池，完成下列反应时：正极： 负极：2CO+2CO32-=4CO2+4e- 总反应式： 5、Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应

14、可表示为：  4Li+2SOCl2  =  4LiCl +S +SO2。 请回答下列问题：(1)电池的负极材料为            ，发生的电极反应为                        

15、;     ；(2)电池正极发生的电极反应为                                           

16、        ；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是            ，反应的化学方程式为                 

17、0;；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是                             。6、Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80 ，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完

18、全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为2AgNO34KOHK2S2O8=Ag2O22KNO32K2SO42H2O回答下列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是_。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_。(3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588 g，在一定条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0 mL O2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。高三化学原电池复习-原电池 化学电源教学反思原电池 化学

19、电源这部分的内容在高考中的地位十分重要，是高考的必考知识点。主要以原电池电极判断及电极反应和电池反应方程式书写为主，在选择题中也有出现。也可与物理相关知识联系以填空题、计算题形式出现。学情分析：学生已经掌握了氧化还原等基础知识，复习原电池的知识做好了知识准备。对电化学复习充满渴望，能主动参于学习活动。但是，学生对已有知识大部分已经遗忘，部分学生的基础知识不够扎实，教学进程宜慢，内容宜由浅入深。设计思路 ：以学生预习作业中错误引出本节课的教学重点。一、从判断装置能否构成原电池及原因复习原电池的构成及其工作原理，原电池电极材料的选择、电极反应方程式的书写、燃料电池等作为复习重点，通过变式

20、训练对重点知识进行强化训练。二、学会燃料电池电极方程式书写的规律，从分析不同的电解质溶液对电极方程式书写的影响出发，得出书写的一般规律。再利用规律进行电极反应式书写反馈练习。由易到难，由简单到复杂学习过程。在复习原电池的过程中分散重点：准确判断原电池的正负极：（引导学生归纳总结），突破难点：（以铅蓄电池为例，引导学生归纳电极反应的书写规律）同时，在学案中配备了同步反馈练习使学生能在巩固基础知识的同时掌握基本规律。复习课上，利用小组学习、合作学习及反馈训练，让学生体会成功的喜悦。教学实施过程中，很好地体现教学设计思想并很好地完成了教学设计，从学生的反馈来看，有效完成了本节的教学目标，学生的学习状态表现良好。不足之处：学生在探究活动过程中表现得比较被动，且因教学容量很大，对于一部分基础比较弱的的学生处于比较被动状态，这要在平时的教学过程中有待进一步调动。总之，在学校倡导