《原电池》学案1(新人教选修4)

第四章电化学根底第一节原电池一、学习目标体验化学能与电能相互转化的过程二、学习重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。三、学习难点通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。四、学习过程【温习旧知】ZnCu×1、原电池是______________________的装置。原电池反响的本质是_______________ZnCu×2、如右图所示，组成的原电池：〔1〕当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是____〔填“正〞或“负〞〕极，其电极反响为_______________，该反响是______〔填“氧化〞或“复原〞，下同〕反响；Cu电极是______极，其电极反响为_______________,该反响是_________反响。〔2〕当电解质溶液为CuSO4溶液时：Zn电极是____极，其电极反响为_____________，该反响是________反响；Cu电极是____极，其电极反响为_______________,该反响_________反响.3、原电池原理：填写页表中的空白【学习新知】一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究【思考与交流】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢有没有什么改进措施原因：改进措施：【自学指导一】观察实验4-1，说出实验现象。【思考与交流】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流盐桥在此的作用是什么[附：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可]产生持续、稳定的电流的原因盐桥的作用请同学们思考：上述原电池装置是将什么反响的化学能转换成电能的指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反响式以及该电池的总反响方程式。负极〔片〕：正极〔片〕：电池反响〔总化学方程式〕：电池符号：〔负极〕〔盐桥〕〔正极〕二、由两个半电池组成原电池的工作原理〔1〕把氧化反响和复原反响分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。①在这类电池中，用较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子〔〕A移向Zn极，阴离子移向Cu极B移向Cu极，阴离子移向Zn极C和阴离子都移向Zn极D和阴离子都移向Cu极〔2〕探究组成原电池的条件〔2〕组成原电池的条件〔1〕。〔2〕。〔3〕。〔4〕内部条件：。练习1.以下哪几个装置能形成原电池练习2.一个电池反响的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反响的的原电池正确组合是〔〕ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl〔3〕原电池的正负极的判断方法微观判断〔根据电子流动方向〕宏观判断：①根据电极材料②根据原电池电极发生的反响③根据电极增重还是减重④根据电极有气泡冒出：练习3：某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.MgB.FeC.AlD.Cu练习4：由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH()A.不变B先变大后变小C逐渐变大D.逐渐变小练习5：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。假设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，那么四种金属的活动性顺序由强到弱的为()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>a练习6：如下列图，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是〔〕A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜〔4〕电解质溶液和电极材料的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反响。但假设是两个半反响分别在两个烧杯中进行，那么左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。①活泼性不同的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极②金属和非金属。如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极③金属和化合物。如铅蓄电池，铅版作负极，PbO2作正极④惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt练习7：请根据氧化复原反响:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成原电池。你有哪些可行方案负极：正极：电解质溶液：假设是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么试画出原电池的装置简图。三、原电池的主要应用：1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反响速率，如实验室用粗锌与硫酸反响制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器外表镀锌。5.解释某些化学现象原电池原理应用：(1)比较金属活动性强弱。练习8：以下表达中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；B.在氧化–复原反响中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；(2)比较反响速率练习9：以下制氢气的反响速率最快的是A纯锌和1mol/L硫酸；B纯锌和18mol/L硫酸；C粗锌和1mol/L盐酸；D粗锌和1mol/L硫酸的反响中参加几滴CuSO4溶液。(3)比较金属腐蚀的快慢练习10：以下各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是练习11：以下装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)判断溶液pH值变化练习12：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4溶液的浓度为0.125mol/L,假设工作一段时间后，从装置中共收集到0.168L升气体，那么流过导线的电子为————mol,溶液的pH值变_________〔溶液体积变化忽略不计〕(5)原电池原理的综合应用练习13：市场上出售的“热敷袋〞的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋〞启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，翻开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。1)“热敷袋〞是利用放出热量。2)炭粉的主要作用是。3)参加氯化钠的主要作用是。4)木屑的作用是拓展练习〔1〕假设烧杯中溶液为稀硫酸，那么观察到的现象。两极反响式为：正极；负极。该装置将能转化为能。〔2〕假设烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，那么负极为，总反响方程为