2020年高中化学《原电池的工作原理》第1课时导学案（无答案）鲁科版选修4

第三节化学能转化为电能电池第1课时原电池的工作原理课程学习目标1.通过动手实验,观察、探索原电池的形成及原理,理解原电池的原理,根据电流方向、电子的流向、电极反应等判断原电池的正极和负极,培养实验技能以及分析思维能力。2.掌握构成原电池的条件,能设计并完成一些基本的原电池实验。知识体系梳理原电池的工作原理1.联想 质疑电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。通过原电池可将化学能转化为电能。2.活动 探究(1)化学能转化为热能实验步骤:将锌粉加入硫酸铜溶液中,测量溶液温度的变化。实验现象:溶液中有红色物质铜析出,溶液温度升高。实验结论:化学能转化为热能。(2)化学能转化为电能实验装置:实验现象:锌片逐渐溶解,铜 片有红色物质析出,铜片和锌片之间的电流计指针发生 转 。溶液温度升 高但比上述实验温度 低。原理分析:锌原子失去的电子通过导 线转移到铜片上,Zn2+进入溶液,溶液中Cu2+定向转移到铜片上获得电子,发生还 原反应,生成的铜沉积在铜片上。两个电极上发生电极反应,负极为(氧化反应),正极为( 反应)。实验结论:化学 能转化为电 能。3.原电池(1)原电池:电化学上将化学能转化为电 能的装置称为原电池。(2)构成条件两个活泼性不同的金 属(或金属 与非 金属)导体作电极。负极:活泼性较 强,电子出 ,作负极;失去电子,发生氧 化反应。正极:活泼性较弱 ,电子流 入,作正极;得到电子,发生还 原反应。电极均插入电解质溶液中。形成合回 路。有能自发进行的氧化还原反应。(3)原电池工作原理原电池中,负 极失去电子,经导线流向 正极,电解质溶液中的阳离子移向正 极,在此发生还原 反应,将化 学能转化为 电能。基础学习交流1.举例说明化学能转变为电能的实例。2.如何用水果制造一个原电池?3.原电池外电路电子的流动方向和内电路阴、阳离子的移动方向是怎样的?重难点探究 探究1:原电池工作原理互动探究我国首创的以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯,是以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流的。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。则该电源的负极材料为,正极材料可为,正、负极反应式分别为,。探究拓展1.一般情况下构成原电池需要哪些条件?2.作原电池负极材料的物质一定比作正极材料的物质更活泼吗?为什么?3.已知Cd+Co2+Cd2+Co,试分析下图原电池装置中的正、负极。探究2:原电池的设计及应用互动探究铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:。(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。探究拓展1.在书写原电池的电极反应式和总反应式时,应注意哪些问题?2.某同学用铁片、石墨棒、橘子,设计了一个水果电池,试分析该水果电池的正、负极。基础智能检测1.现有铁片、某电极和稀硫酸,用导线将其连接成原电池,若铁片溶解,而在另一电极上有大量气泡冒出,则这种电极材料可以是()。A.锌片B.铝片C.铁片D.石墨棒2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()。A.甲装置导线中有电流通过B.两烧杯中铜片表面均无气泡产生C.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极D.两烧杯中溶液的酸性均增大3.将甲、乙两种金属的性质相比较,已知:甲跟水反应比乙跟水反应剧烈;甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质;甲的最高价氧化物对应的水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物的碱性强;与某金属反应