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状元堂一对一个性化辅导 教师 张 敏 科目 化 学 时间 2013 年 7 月 16日 学生 李泳江 年级 高 二 学校 德阳西校区 授课类型 原电池 化学电源 难度星级 ★★★★ 教学内容 本堂课知识要点： 原电池 化学电源 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 第四章 电化学基础 §4.1 原电池 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实? 验? 步? 骤 现???????? 象 1、锌片插入稀硫酸 ? 2、铜片插入稀硫酸 ? 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 ? 2、电解质溶液 3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液 4、自发的氧化还原反应(本质条件) 思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（ C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等） 问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？ 判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。 （1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠 （2）[锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。 （3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉） （4）Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂） （5）铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中 镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中 思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？ 请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池： 此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。 其中，用到了盐桥 什么是盐桥？ 盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用是什么？ 可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。 盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 三、原电池的工作原理： 正极反应：得到电子 （还原反应） 负极反应：失去电子 （氧化反应） 总反应：正极反应+负极反应 想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？ 较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式 例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，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的混合气为正极助燃气，已制得在6500C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式： 负极反应式为：2CO+2CO32--4e-=4CO2 正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO32- 电池总反应式：2CO+O2=2CO2 四、原电池中的几个判断 1.正极负极的判断： 正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极 思考：这方法一定正确吗？ 2.电流方向与电子流向的判断 电流方向：正→负 电子流向：负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断 阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动 练习：下列哪些装置能构成原电池？ 原电池（第二课时） 二、原电池原理和特点： 1、正负极的定义和特点（以上述“Cu—Zn原电池”为例）： 正极（Cu） 负极（Zn） 正负极的定义 电子流入的一极 电子流出的一极 电极反应式 2H+ + 2e_ == H2↑ Zn - 2e_ == Zn2+ 电极反应类型 还原反应 氧化反应 正负极所用材料和特点 不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电的非金属或氧化物） 活泼金属，本身参加反应并溶解 电池总反应 Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ （★简要提一提电极反应式和电池总反应的写法，下节课再作详细介绍。） 2、原电池形成原理： 还原剂（一般都是活泼金属构成的负极）通过导线将电子转移给可以导电的正极，并不断被溶液中聚集而来的氧化性离子“吞食”，从而形成电流、向外做功——这就是原电池形成的