《化学反应与能量变化》 第4课时 学案设计

第一节化学反应与能量变化第4课时发展中的化学电源学习目标(1)加深对原电池工作原理的理解；(2)了解发展中的原电池；(3)能依据原电池原理正确判断电池的正、负极以及书写电极反应方程式。自主学习1.请写出原电池的构成条件：2.能源分类(1)一次能源：的能源，如太阳能、地热能、流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。

(2)二次能源：的能源称为二次能源，如电能(水电、火电、核电)、蒸汽等。

课内探究一、原电池原理深化认识【例题】下列各装置能构成原电池(电解质溶液为硫酸铜溶液)的是()【练习1】下列组合中，能形成原电池的有()ABCDXZn石墨棒MgCuYCuFeFeAgZCuSO4固体AgNO3溶液橙汁稀硫酸【练习2】由X、Y两种金属和稀硫酸组成一个原电池，结果发现X表面无气泡而Y的表面有气泡产生。X与Y分别作什么极？哪个金属性更强？【练习3】用镁、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中，判断构成原电池的正极、负极。【练习4】用铜、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中，判断构成原电池的正极、负极，并写出相关电极反应方程式。二、发展中的化学电源1.干电池常见的化学电池是锌锰电池，写出电极反应方程式：负极(锌)：(反应)

正极(石墨)：2NH4++2e-2NH3↑+H2↑(反应2.二次电池(1)铅蓄电池。负极(Pb)：_______________________________；

正极(PbO2)：______________________________；

总反应：________________________________。

(2)镍镉碱性蓄电池。(3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池。特点：电压高、质量轻、寿命长等。用途：作电脑、手表、心脏起搏器的电源等。3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例)(1)用酸性电解质时：负极：；

正极：；

总反应：。

(2)用NaOH等碱性电解质时：负极：；

正极：；

总反应：。

三、废旧电池的回收利用废旧电池中含有、、、等大量毒性很强的重金属，随处丢弃会对、等环境造成严重的污染，并通过人类的食物链对人体健康造成威胁和危害。另一方面，废旧电池中的是宝贵的自然资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约。

随堂检测1.铜片与锌片用导线连接后插入硫酸中，锌片()A.发生氧化反应B.发生还原反应C.为正极D.为负极2.某金属能与稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，该金属为()A.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸，另一组插入氢氧化钠溶液中，分别形成原电池。则在这两个原电池中，正极分别为()A.铝片、铜片 B.铜片、铝片C.铝片、铝片 D.铜片、铜片4.如图所示的装置，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中不正确的是()A.N上有气体放出 B.M为负极，N为正极C.稀硫酸中SO42-移向D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N5.把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序为()A.a>b>c>d B.a>c>d>bC.c>a>b>d D.b>d>c>a6.在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是()A.锌片是正极，铜片上有气泡产生B.电流方向是从锌片流向铜片C.溶液中硫酸的物质的量浓度减小D.电解质溶液的pH保持不变7.美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔石墨制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。a是极，b是极，电极反应方程式分别是、。

8.1991年我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3，则该电源的负极材料为，正极材料为，负极反应：，正极反应：。

参考答案自主学习1.(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。(2)有电解质溶液。(3)形成闭合电路。(4)能自发进行氧化还原反应。2.(1)直接从自然界取得(2)一次能源经过加工、转换得到课内探究一、【例题】答案：AB分析：A、B构成原电池，它们符合原电池的构成要件。注意：它们的外电路比较隐蔽，电子分别直接从Fe到Cu、从Fe到C，省掉了导线。[练习1]答案：BC[练习2]答案：X为负极，Y为正极，X的金属性更强。[练习3]答案：用镁、铝作电极构成原电池，插入稀硫酸溶液中，镁作负极，铝作正极；用镁、铝作电极构成原电池，插入氢氧化钠溶液中，镁作正极，铝作负极。[练习4]答案：用铝、铜作电极构成原电池，插入稀硫酸溶液中，铝作负极，铜作正极，电极反应方程式为：正极：6H++6e-3H2↑负极：2Al-6e-2Al3+用铝、铜作电极构成原电池，插入浓硝酸溶液中，铝作正极，铜作负极，电极反应方程式为：正极：2NO3-+4H++2e-2NO2↑+2H2负极：Cu-2e-Cu2+二、1.Zn-2e-Zn2+氧化还原2.(1)Pb-2e-+SO42-PbO2+2e-+SO42-+4H+PbSO4+2HPb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O3.(1)H2-2e-2H+12O2+2H++2e-H2OH2+12O2H2O(2)H2+2OH--2e-2H2O12O2+H2O+2e-2OH-H2+12O2H2O三、汞镉铬铅土壤水源有色金属随堂检测1.AD2.B3.A4.D5.解析：根据原电池原理：作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强，电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此依次作出判断：活泼性a>b；c>d；a>c；d>b。答案：B6.解析：活泼金属锌为负极，电流方向由正极到负极，与电子流动方向相反，随着H+消耗，pH逐渐增大。答案：C7.答案：(1)负正2H2+4OH--4e-4H2OO2+2H2O+4e-4OH-8.解析：Al、O2(空气)之间的氧化还原反应为：4Al+3O22Al2O3。将该反应与原电池原理