2023学年完整公开课版原电池

原电池考纲要求：1、了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式2、了解常见化学电源的种类及其工作原理3、理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施4、了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用学习目标:①知识与能力:通过回归教材,阅读课本，巩固原电池的有关知识，深化对原电池原理的认识，提高分析、表达及得分能力。②过程与方法：通过对原电池工作原理的探究，使学生掌握原电池原理的应用，学会判断、设计简单的原电池分析方法③情感态度与价值观：培养学生细致、缜密、全面、深入分析问题的习惯及自主、合作的学习精神，提高学生的自信心。原电池的原理及应用ABCD问题1：什么叫原电池？下列装置中哪些能形成原电池？EFGH原电池的组成条件1、有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做电极；负极：较活泼金属的一极；失电子,发生氧化反应。正极：不活泼金属或能导电非金属的一极；溶液中

阳离子在正极上得到电子,发生还原反应。2、两电极必须放入电解质溶液中；3、形成闭合回路。两极一液一连线电极名称及确定方法归纳探究：根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：

Zn(s)＋Cu2+（aq）=Zn2＋(aq)＋Cu(s)（1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置图（2）注明原电池的正极和负极（3）注明外电路中的电子的流向（4）写出两个电极上的电极反应及电池反应方程式

说说原电池的工作原理阅读选修《化学反应原理》P71页倒数第2段以铜锌原电池为例复习归纳原电池原理回归课本1、原电池产生电流的本质原因是A、原电池中溶液能电离出自由移动的离子B、有两根导线将两个活动性不同的电极连接C、电极上进行的氧化还原反应的生成物是电子D、电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移拓展提高：判断下列原电池中的正负极:ABCD引练问题2如何判断原电池的正负极？原电池正负极的判断1、由电极材料判断.相对活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属或非金属是正极。2、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断.阳离子移向正极去得电子，阴离子则移向负极3、根据电流方向或电子的流动方向判断，电子流动方向是由负极流向正极；电流方向则相反，由正极经外电路流向负极。4、根据两极发生的反应判断。负极发生氧化反应，正极发生还原反应,会产生不同现象.方法归纳1、镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是（

）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)C拓展提高2、(2009广东）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：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的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A拓展提高1、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图中产生氢气的体积VL与时间tmin的关系，正确的是（）ABCDA问题4：原电池原理的应用和简单设计原电池原理的应用：1、加快氧化还原反应的速率2、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈，将Cu浸入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（）Ａ．Ｄ、Ｃ、Ａ、ＢＢ．Ｄ、Ａ、Ｂ、ＣＣ．Ｄ、Ｂ、Ａ、ＣＤ．Ｂ、Ａ、Ｄ、ＣB2、比较金属活动性强弱3、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)3、金属腐蚀快慢比较及金属的保护4、下列化学反应有可能设计成原电池的是（）B、DA、CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2OB、Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2C、Na2SO3+2H2SO4Na2SO4+SO2+H2OD、CH4+2O2CO2+2H2O4、设计电池、寻求和制造化学电源1、化学电源的种类包括哪些？2、化学电源有哪些优点？3、如何判断电池的优劣？4、它们的工作原理是什么？[知识回顾]《选修4》P74、75、76、771、（08年广东理基·20）电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅拓展提高：2、（09年广东理基·34）下列有关电池的说法不正确的是A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极作业试卷：课后练习5、6、7《备》P32~361~3、18、21“备选题组”1、2电极反应和电池反应方程式的书写（包括一次、二次电池和燃料电池）[知识回顾]1、已知铅蓄电池充放电的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O试写出放电时的正、负极,充电时的阴、阳极的电极反应式。

放电时：负极：Pb-2e－+SO42-=PbSO4

正极：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充电时：阴极：PbSO4+2e－=Pb+SO42-

阳极：PbSO4+2H2O-2e－=PbO2+SO42-+4H+（1）先写明电极名称，负氧正还。（2）要注意溶液的酸碱性。适当地在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。（3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。（4）二次电池电极反应式的书写要弄清方向（放电还是充电）。原电池电极反应式的书写注意事项：2、已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2

试写出放电时的正、负极,充电时的阴、阳极的电极反应式。

放电时：负极：Fe-2e－+2OH-=Fe(OH)2

正极：NiO2+2e－+2H2O=Ni(OH)2+2OH-

充电时：阴极：Fe(OH)2+2e－=Fe+2OH-

阳极：Ni(OH)2+2OH--2e－=NiO2+2H2O3.a今有2H2+O2=2H2O反应,KOH作导电物质，构成燃料电池,则负极应通入___气,正极通入___气,电极反应为:负极_______________

正极_____________________b如把KOH改为H2SO4作导电物质则电极反应:负极___________________正极_______________

a和b的电池液不同,反应进行后溶液的PH值各有何变化_________________

氢氧2H2+4OH--4e－=4H2OO2+2H2O+4e－=4OH-2H2-4e－=4H+O2+4H++4e－=2H2Oa变小b变大考考你：如果把H2改为CH4，KOH作导电物质则电极反应和电池方程式如何写呢？

CH4、O2、KOH组成的燃料电池1.燃烧总反应：

2.燃料电池总反应：

3.正极：4.负极：CH4+2O2→CO2+2H2OCH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O2O2+4H2O+8e－→8OH-CH4+10OH--8e－→CO32-+7H2O

燃料电池的电极反应式和总反应式的书写书写步骤：

1、写出燃烧反应；

2、根据电解液改写燃料电池总反应；

3、写出正极的电极反应式(一般较简单);4、由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。甲醇燃料电池是由甲醇和氧气及强碱电解质溶液构成的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。据此回答：

(1)甲醇是

极,电极反应式是:

;(2)电池反应的离子方程式:

CH3OH+8OH--6e－=CO32-+6H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O.

负作业试卷：课后练习1、4《备》P32~364、5、7、9、10“备选题组”4(07宁夏高考)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：______________________；银片上发生的电极反应：_______________________。电池总反应：_______________________

Zn－2e－

=Zn2＋2H＋＋2e－

=H2↑引练3：Zn+2H+=Zn2++H2↑燃料电池电极反应式的书写例题:氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为____________

。酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为，正极反应式为______________

_。O2+4e-+4H+=2H2O2H2-4e-+4OH-=4H2O

2H2-4e-=4H+引练4：原电池电极反应式的书写：(2)要注意溶液酸碱性，产物是否与电解质溶液反应。*若正极是氧气得电子，在溶液中不存在O2-

，在酸性溶液中与H+结合生成H2O，在碱性或中性溶液中，它与水结合成OH-(3)正负极反应式相加的总反应式，总反应式减电极反应式得另外一极反应式，要注意电极反应遵循电荷守恒和质量守恒(1)先确定正负极反应物质，并标出相同数目电子的得失。O2+4e-+4H+=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-方法归纳3、利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2

，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。参考答案(+)(-)

G

ZnPtFeCl3溶液负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）(+)(-)盐桥ZnCZnCl2溶液FeCl3溶液G

拓展提高1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个反应，分别做原电池的负极和正极。2、确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极，如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。3、确定电解质溶液：一般选用反应物中的电解质溶液4、构成闭合回路理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。方法归纳1、(2007年高考海南卷)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag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，发生的电极反应为_________________X电极上发生的电极反应为____________________________；(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。铜(或Cu)AgNO3溶液正Ag＋＋e－

=AgCu-2e－

=Cu2＋负(Cu)正(Ag)课后练习2、（2008重庆卷）如图所示，将紧紧缠绕不同金属铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是（

）A.a中铁钉附近呈现红色

B.b中铁钉上发生还原反应C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生B课后练习3、（2008北京高考）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（）A.正极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2OD.用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移D课后练习4、燃料电池能使燃料（氢气、煤气、天然气、烃等）和氧气（或空气）发生化学反应，使化学能转变为电能。例如用甲烷为燃料，氧气为氧化剂，电极用多孔镍板，电解质溶液为30%KOH溶液，组成一种燃料电池。根据上述燃料电池的叙述,回答：(1)通入甲烷的电极为______极,(2)通入氧气的电极为______极；(3)写出通入CH4的电极的电极反应式:

。(4)通O2的电极的电极反应式：______________________________________.(5)电池的总反应离子方程式：_____________________________________负正CH4+10OH--8e-=CO32-+