教案原电池1全解.docx

　原电池　化学电源教案1必威体育精装版考纲1．了解原电池的工作原理。2.能写出电极反应式和电池反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理　原电池的工作原理及其应用　1．概念把化学能转化为电能的装置。2．构成条件①原电池反应是自发的氧化还原反应。②有两个活泼性不同的电极。③将电极插入电解质溶液中。④形成闭合回路。3．工作原理以锌铜原电池为例电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极原电池反应方程式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu4.原电池原理的应用(1)用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池的正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。(2)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。(3)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。(4)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：探究思考电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因：答案　铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路2．原电池内部阴、阳离子如何移动？为什么？答案　阴离子移向负极、阳离子移向正极，这是因为负极失电子，生成大量阳离子聚集在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子而使该极附近正电荷减少，所以溶液中阳离子要移向正极。上述四套装置导线上能产生明显电流的是________。【例1】Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是(　　)。A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动思维启迪【例2】根据下图，下列判断中正确的是(　　)。A．烧杯a中的溶液pH升高B．烧杯b中发生还原反应C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑　　　　　　　　原电池正、负极判断的“五个角度”电极反应式书写的三个步骤—按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应物和产物，找出得失电子的数量。—电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等，并加以配平。—化学电源的种类及工作原理教案21．分类2．一次电池(以碱性锌锰干电池为例)碱性锌锰干电池的工作原理如图：3．二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应：①负极反应：Pb＋SO42－(aq)－2e－===PbSO4(s)②正极反应：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)③总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)。(2)充电时的反应：①阴极反应：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO42－(aq)②阳极反应：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)③总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。4．燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。种类酸性碱性负极反应式2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极反应式O2＋4e－＋4H＋===H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式2H2＋O2===2H2O探究思考1．(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH________。(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH________。(填“减小”、“增大”或“不变”)答案　(1)减小　减小　(2)减小　增大2．以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：(1)酸性条件燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O①燃料电池正极反