原电池复习课教案word版本.docx

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原电池复习课教案word版本

选修Ⅳ第1章第3节化学能转化为电能—原电池

复习课

【教材分析】

原电池是在必修教材内容的基础上的进一步拓宽和加深，也是对氧化还原反应的拓展。

与工业生产、人们的生活联系密切。

通过对蓄电池、燃料电池、干电池的分析，探讨化学能与电能相互转化的关系和对人类社会的重要意义。

通过对金属腐蚀的原因的学习，从本质上弄清金属的腐蚀，找到金属防护的方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。

【教学目标】

一知识与能力

1、进一步加深学生对原电池原理的理解。

2、能正确的书写原电池的极反应方程式。

2、能用原电池原理解释金属的腐蚀与防护问题。

二过程与方法

通过学生的交流、合作，体现运用原电池解决实际问题的过程，学会分析解决实际问题的方法。

三情感与价值观

1、发展学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。

2、认识化学对于社会、生活和生产的意义。

【教学重点】

1、原电池原理的进一步理解。

2、电极反应方程式的书写。

【教学难点】

电极反应方程式的书写

【教学方法】

练习法、讲授法、讨论法

【教学手段】

学生分组实验多媒体教学课件

【设计思路】

先通过原电池原理实际应用的两个练习题，让学生进一步领会原电池的实际意义。

并通过对这两个练习的归纳、总结深化对原电池原理的理解，总结出电极反应方程式书写的方法。

最后再由一个综合性训练题，对本节和本章的关系进行总结。

以达到整合本章，深化本节的目的。

【教学过程】

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

练习

导入

展示：

练习1、

如图：

水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

试管内液面下降，则溶液呈现_____性，电极反应方程式：

负极：

______，正极：

______。

若试管内液面上升，则溶液呈_____性，发生_____腐蚀，电极反应方程式，负极：

__________，正极：

______________。

此时的原电池反应为

答案：

酸 析氢

Fe―2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑

弱酸性、中性或碱 2Fe―4e-=2Fe2+ 2H2O+O2+4e-=4OH- 

2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

练习2、

航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能，轻便和不污染环境等优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池中总反应方程式都可表示为:

2H2+O2

2H2O,酸式氢氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应式：

2H2-4e-

4H+，则正极反应为：

__________________；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应为：

O2+4H2O+4e-

4OH-，则负极反应为_________。

答案：

O2+4H++4e-

2H2O　2H2+4OH--4e-

4H2O

做练习

1、巩固原电池的基本知识。

2、培养学生知识的运用能力。

3、进一步领会原电池的实际意义。

问题讨论

展示：

1、一个原电池的构成，需要哪些要素？

2、你画出练习1中的原电池装置图？

并指出电极材料，标出正、负极。

3、原电池反应与电极材料、电解质溶液之间有什么关系？

4、你认为原电池电极反应方程式的书写应注意什么问题？

交流讨论

深化知识、培养能力、指导方法

归纳讨论结果

板书：

一原电池原理

（一）原电池的构成要素

1、△H＜0的氧化还原反应

2、两个导体

3、电解质溶液

4、构成闭合回路

回答

交流

归纳

检查上节课的知识掌握情况

展示

展示学生的答案：

分析

判断

形成结论

总结讨论结果

归纳总结：

1、电极反应、电极材料、电解质溶液之间没有必然的联系。

2、电极反应方程式的书写要受电解质的影响。

回答

交流

归纳

形成结论

（二）电极反应方程式的书写

方法指导

分析讲解：

1、标价态找变价

2、定反应找物质

3、定电极找对应

4、定电子找守恒

5、补微粒看溶液

氧化反应

0+4+2

Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O

还原反应

还原剂氧化剂氧化产物、还原产物

负极：

Pb＋SO42－=PbSO4＋2e－

正极：

PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－=PbSO4＋2H2O

思考

交流

回答

理解

指导电极反应的书写方法

巩固练习

练习3、

一种燃料电池中发生的化学反应为：

在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是（　　）

A．CH3OH（g）＋O2（g）=H2O（l）＋CO2（g）＋2H＋（aq）＋2e－

B．O2（g）＋4H＋（aq）＋4e－―→2H2O（l）

C．CH3OH（g）＋H2O（l）―→CO2（g）＋6H＋（aq）＋6e－

D．O2（g）＋2H2O（l）＋4e－―→4OH－

解析：

该燃料电池的总反应为：

2CH3OH（g）＋3O2（g）―→4H2O（l）＋2CO2（g），正极反应为：

O2（g）＋4H＋（aq）＋4e－―→2H2O（l），根据电子守恒则负极反应为：

CH3OH（g）＋H2O（l）―→CO2（g）＋6H＋（aq）＋6e－。

答案：

　C

做练习

巩固电极反应的书写方法

板书

二原电池的应用

（一）化学电源

（二）金属的腐蚀与防护

回忆

知识复习

练习

复习

练习4、

A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：

（1）A中反应的离子方程式是_____________

（2）B中Sn极的电极反应式为_________________，Sn极附近溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）C中被腐蚀的金属是____________，总反应离子方程式是______________________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是____________________。

解析：

（1）A中发生Fe与稀H2SO4间的置换反应。

（2）B中Sn为正极，H＋放电生成H2：

2H＋＋2e－―→H2↑，导致Sn附近溶液中[H＋]减小，pH增大。

（3）C中Zn为负极被腐蚀。

答案：

（1）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

（2）2H＋＋2e－―→H2↑　增大

（3）Zn　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　B>A>C

做练习

复习金属的腐蚀与防护

知识检查

展示：

1、金属的腐蚀有哪些类型？

2、怎样防止金属的腐蚀？

思考

回答

知识复习

练习

展示：

练习5、

（1）3.2克液态甲醇完全燃烧，生成液态水时放出72.65kJ的热量，写出该反应的热化学方程式

（2）在下图所示装置中

（3）图中甲池的装置是     。

乙池A电极的名称是         。

写出通入CH3OH的电极的电极反应式是                     。

（4）乙池中反应的化学方程式为                            。

（5）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2      mL（标准状况下）；此时丙池某电极析出0.60g某金属，则丙中的盐溶液可能是     （填序号）

A．MgSO4   B．CuSO4   C．NaCl    D．AgNO3

答案：

（1）2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H=-726.5kJ/mol

（2）原电池阳极

（3）CH3OH+8OH――6e－＝CO32－+6H2O

（4）4AgNO3+2H2O

4Ag+O2↑+4HNO3

（5）280B、D

做练习

巩固

深化

整合

问题展示

展示：

1、通过本章的学习，你只有什么收获？

2、本节与这一章有什么关系？

你能否用一个简单说的示意图表示。

思考

总结

整合本章

课堂小结

展示：

△H＜0放热反应

化学反应中的能量变化

△H＞0吸热反应

化学反应

非氧化还原反应

电子转移

非自发反应电解池

氧化还原反应（△H＞0）

自发反应原电池

（△H＜0）

回答

思考

讨论

形成知识结构

板书提纲

一原电池原理

（一）原电池的构成要素

1、△H＜0的氧化还原反应

2、两个导体

3、电解质溶液

4、构成闭合回路

（二）电极反应方程式的书写

二原电池的应用

（一）化学电源

（二）金属的腐蚀与防护

△H＜0放热反应

化学反应中的能量变化

△H＞0吸热反应

化学反应

非氧化还原反应

电子转移

非自发反应电解池△H＞0

氧化还原反应

自发反应原电池△H＜0

教后记

1、课堂的容量较大，课堂进度要打紧，否则要拖堂。

2、进行电极反应方程式的书写方法教学时要慢一些，要给学生消化的时间。

情感性手工艺品。

不少人把自制的手机挂坠作为礼物送给亲人朋友，不仅特别，还很有心思。

每逢情人节、母亲节等节假日，顾客特别多。

3、最后的课堂小结部分最好，加深了学生对这一章的理解，学生表现比较积极。

调研要解决的问题：

综上所述，DIY手工艺品市场致所以受到认可、欢迎的原因就在于此。

我们认为：

这一市场的消费需求的容量是极大的，具有很大的发展潜力，我们的这一创业项目具有成功的前提。

3、竞争对手分析跟踪练习

2、你大部分的零用钱用于何处？

1．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。

据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。

在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。

对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是（　　）

A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀

B．发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－

大学生购买力有限，即决定了要求商品能价廉物美，但更注重的还是在购买过程中对精神文化爱好的追求，满足心理需求。

C．在化学腐蚀过程中有氢气产生

9、如果你亲戚朋友送你一件DIY手工艺制品你是否会喜欢？

D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－===Fe2＋

2．关于如图所示装置的叙述，正确的是（　　）

调研结论：

综上分析，我们认为在学院内开发“DIY手工艺品”商店这一创业项目是完全可行的。

A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少

如果顾客在消费中受到营业员的热情，主动而周到的服务，那就会有一种受到尊重的感觉，甚至会形成一种惠顾心理，经常会再次光顾，并为你介绍新的顾客群。

而且顾客的购买动机并非全是由需求而引起的，它会随环境心情而转变。

C．电流从锌片经导线流向铜片D．铜离子在铜片表面被还原

虽然调查显示我们的创意计划有很大的发展空间，但是各种如“漂亮女生”和“碧芝”等连锁饰品店在不久的将来将对我们的创意小屋会产生很大的威胁。

3．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（　　）

A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：

2Cl－－2e－===Cl2

B．氢氧燃料电池的负极反应式：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：

Cu－2e－===Cu2＋

D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：

Fe－3e－===Fe3＋

4．烧杯A中盛放0.1mol·L－1的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1mol·L－1的CuCl2溶液（两种溶液均足量），装置如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．A为原电池，B为电解池

B．A为电解池，B为原电池

C．当A烧杯中产生0.1mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1mol

D．一段时间后，B烧杯中溶液的浓度增大

5．将金属a放入b（NO3）2溶液中发生如下反应：

a＋b2＋===a2＋＋b，则下列说法正确的是（　　）

A．常温下，a或b可以与水发生反应

B．a与b用导线连接插入稀H2SO4中，则形成原电池且b极上有H2放出

C．a与b用导线连接插入b（NO3）2中一定构成原电池

D．用惰性电极电解a（NO3）2与b（NO3）2的混合液，在阳极先析出b

6．燃料电池是燃料（如CO、H2、CH4）等跟O2（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱（如KOH）溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法中不正确的是（　　）

A．通入氧气的一极发生还原反应，通入甲烷的一极发生氧化反应

B．负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO

＋7H2O

C．随着反应的进行，电解质溶液的pH保持不变

D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的大

7．某蓄电池放电、充电时的反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O

Fe（OH）2＋2Ni（OH）2下列推断中正确的是（　　）

①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极　②充电时，阴极上的电极反应式是：

Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－　③充电时，Ni（OH）2为阳极　④该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中

A．①②③　　　　　　B．①②④C．①③④D．②③④

8．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。

请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。

（1）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。

（2）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。

装置示意图如图。

请回答：

①A电极对应的金属是________（写元素名称），B电极的电极反应式是______________。

②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因

_______________________________________________________________________

9．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。

请你帮助他们完成有关实验项目：

方案Ⅰ：

有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。

该原理的离子方程式为

__________________________________________________________________。

方案Ⅱ：

有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。

试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。

正极反应式：

________________________________________________________。

负极反应式：

________________________________________________________。

方案Ⅲ：

结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案（与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）：

______________________，用离子方程式表示其反应原理：

_____________________________________________________________。

10．

（1）合成氨反应的热化学方程式：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝－92.2kJ·mol－1已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应，在某一定条件下，N2的转化率仅为10%，要想通过该反应得到92.2kJ的热量，至少在反应混合物中要投放N2的物质的量为________mol。

（2）肼（N2H4）－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。

肼－空气燃料电池放电时：

正极的电极反应式：

__________________________，

负极的电极反应式：

__________________________。

（3）如图是一个电解过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式是：

________________________________________

_______________________________________________________________。

②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128g，则肼－

空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L（假设空气中氧气体积分数为

20%）。

参考答案

1B2D3A4BD5C6C7D

8答案：

（1）BD　

（2）①铜　Cu2＋＋2e－===Cu

②镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中铁作正极被保护。

9答案：

方案Ⅰ：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：

方案Ⅲ：

将铁片置于CuSO4溶液，若铁棒表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强　

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu（合理即可）

10答案：

（1）10

（2）O2＋4e－＋2H2O===4OH－N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑

（3）①Cu2＋＋2e－===Cu　②112