【人教版】化学选修四:4.1《原电池》学案(含答案)
2019-2020年第二学期人教版化学选修4课时跟踪检测: 4.1 原电池【答案+解析】
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原电池1.实验室用铁片、铜片和AgNO3溶液组成原电池,则正极的电极反应式为( )A.Fe-3e-===Fe3+B.Fe-2e-===Fe2+C.2H2O+O2+4e-===4OH-D.Ag++e-===Ag解析:选D 在此原电池中,铁片、铜片分别为负极和正极,总反应为Fe+2AgNO3===2Ag+Fe(NO3)2,正极的电极反应为Ag++e-===Ag,D项正确。
2.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )A.均发生了化学能转化为电能的过程B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物C.工作过程中,电子均由Zn经导线流向CuD.相同条件下,图乙比图甲的能量利用效率高解析:选B 两个装置都为原电池装置,均发生化学能转化成电能的过程,故A正确;根据原电池的工作原理,锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,铜本身不是反应物,故B错误;锌作负极,电子从负极经外电路流向正极,故C正确;图乙中装置产生的电流在一段时间内变化不大,但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减,故D 正确。
3.工业上利用氢气在氯气中燃烧,所得产物再溶于水的方法制得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。
有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是( )A.通入氢气的电极为原电池的正极B.两极材料都用石墨,用稀盐酸作电解质溶液C.电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动D.通入氯气的电极反应式为Cl2+2e-===2Cl-解析:选A 根据燃料电池工作原理,利用原电池原理直接制盐酸的方程式为H2+Cl2===2HCl。
氢气发生氧化反应,故通入氢气的电极为原电池的负极,故A错误;两极材料可以都用石墨,一极通入氢气,一极通入氯气,可以用稀盐酸作电解质溶液,故B正确;在原电池中,电解质溶液中的阳离子向正极移动,氯气发生还原反应,通入氯气的电极为正极,故C正确;氯气在正极发生得电子的还原反应,电极反应式为Cl2+2e-===2Cl-,故D正确。
2022年人教版高中化学选修四 4-1 原电池(导学案)
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Cu4-1 原电池【学习目标】1 以铜锌原电池为例,熟悉原电池的工作原理2 会正确判断原电池的正极和负极3 学会原电池电极反响式的书写方法 【学习重难点】学习重点:原电池的工作原理及电极反响式的书写。
学习难点:原电池的工作原理及电极反响式的书写。
【自主预习】一.1氧化复原反响的本质是 2 原电池是将 转化为 的装置。
其本质是 原理的应用。
二.原电池工作原理:1 知识回忆—以 Cu-Zn-硫酸铜原电池为例,如右图锌片: 极,_________ 电子,发生________ 反响。
铜片: 极,_________ 电子,发生________ 反响。
外电路:电子从 极流入 极内电路:________ 向负极移动,______ 向正极移动思考:如果用以上装置作电源,能持续稳定地产生电流吗?怎样进行改良?探究活动—有盐桥的原电池的工作原理:阅读课本ol2Zn-2e-===Zn2+那么上述描述合理的是A.①②③B.③④⑤C.①⑤⑥D.②③④5.1将Al片和Cu片用导线相连,插入稀H2SO4中组成原电池,写出电极名称及电极反响式:Al片_________________________________________________________________,Cu片__________________________________________________________。
2假设将Al片和Cu片用导线相连,插入浓HNO3中能否组成原电池?________填“能〞或“不能〞,假设能组成原电池,写出电极名称及电极反响式:假设不能,此问不用作答Al片_________________________________________________________________,Cu片_________________________________________________________________。
2020-2021学年高中化学人教版选修4学案:4.1 原电池 Word版含解析
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姓名,年级:时间:第四章电化学基础第一节原电池学习目标核心素养1.以铜锌原电池为例,了解原电池的工作原理。
2.会正确判断原电池的正极和负极,能正确书写电极反应式和电池反应方程式。
3.能设计简单的原电池。
1。
宏观辨识与微观探析:从宏观和微观的角度理解电子的移动、阴阳离子的移动、氧化反应及还原反应的发生、电流的形成过程和原理。
2.变化观念与平衡思想:进一步深化对化学能与电能相互转化的认识,了解从简单原电池发展到带有盐桥原电池的过程变化,理解带有盐桥原电池的实用性.一、原电池及其工作原理1.原电池(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)实质:利用能自发进行的氧化还原反应将化学能转化为电能。
2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)3.原电池形成条件(1)两个活泼性不同的电极较活泼金属作负极,较不活泼金属或非金属作正极。
(2)电解质溶液两电极必须浸在电解质溶液中.(3)形成闭合回路用导线(或盐桥)分别连通外电路、内电路。
(4)自发氧化还原反应实质性非物质形式条件。
二、原电池的设计理论上,能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池。
实际设计时应注意以下几方面。
(1)外电路负极(还原性较强的物质)错误!正极(较稳定的金属或能导电的非金属).(2)内电路将两极浸入电解质溶液中,使正、负离子作定向运动。
(3)闭合电路探究点一原电池的构成条件和工作原理1.原电池的构成条件(1)具有不同的电极,较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应;较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极,得到电子,发生还原反应,此电极本身不变。
(2)具有电解质溶液。
(3)具有导线相连(或直接接触)组成的闭合回路.(4)有能自发进行的氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。
a.不要形成“活泼金属一定作负极”的思维定式,如下图甲池中Mg作负极:Mg-2e-===Mg2+,Al作正极:2H++2e-===H2↑;乙池中由于镁不与强碱反应而Al和NaOH溶液的反应能自发进行,所以Al作负极:Al-3e-+4OH-===AlO-,2+2H2O,Mg作正极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
人教版高中化学学案选修四4.1原电池学案1最全版
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Zn Cu ×电化学基础第一节原电池(第一课时)学习目标1.了解原电池的反应原理。
2.掌握构成原电池的条件。
3.能正确判断原电池的两个电极。
学习重点原电池的工作原理、构成原电池的条件、电极的判断。
学习难点原电池的工作原理自主学习一、复习回顾:单液原电池(教材必修二P39-45)1.原电池的定义原电池是________________________________________________的装置。
原电池反应的本质是__________________________反应。
2.单液原电池反应原理(如右图所示)(1)当电解质溶液为稀H 2SO 4时:电池反应方程式为___________________,Zn 电极是____极,其电极反应为_______________________,该反应是______反应, Zn 电极上的现象是_______________________; Cu 电极是______极,其电极反应为 ________________,该反应是反应。
Cu 电极上的现象是____________________。
(2)当电解质溶液为CuSO 4溶液时:电池反应方程式为____________________________, Zn电极是____极,其电极反应为_______________________,该反应是______反应, Zn 电极上的现象是_______________________; Cu 电极是______极,其电极反应为_______________,该反应是反应。
Cu 电极上的现象是____________________。
(3)该原电池中:电子的转移方向是______________________________________,电解质溶液中离子的转移方向是____________________________________________。
2019-2020年人教版化学选修4学案 4.1原电池
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《原电池》学案【学习目标】1.了解原电池原理。
2.掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件。
3.理解铜锌原电池的原理与结构,初步学会制作水果电池。
【学习重点】重点:原电池原理。
难点:设计原电池。
【学习过程】一、观察实验并思考问题1.Zn与Cu插入稀硫酸的现象与解释(表1)2.连接灵敏电流表后的现象(表2)二、原电池的组成与原理1.电极名称的判定(表3)2.原电池反应与普通氧化还原反应的比较(表4)比较内容原电池反应普通氧化还原反应氧化反应发生部位还原反应发生部位电子传递形式负极(失e-)→正极(得e-)还原剂→氧化剂(直接转移)氧化还原本质发生电子转移,反应过程电子守恒。
化学反应速率能量转化形式3.原电池的组成条件内在条件:;外部条件:;①;②;③;三、课堂反馈题1.下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为原电池?判断的依据是什么?2.利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计一个原电池,画出示意图,写出电极反应。
2.1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下:Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2,请判断负极和正极,电解质溶液是什么?尝试写出电极反应。
3.思考:下图金属片上是否有H2产生?灵敏电流计是否有电流?该装置是否为原电池?如果是原电池请写出电极反应和总反应;如果不是原电池请说出理由。
【反馈检测】1.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.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速度甲比乙慢2.关于如图所示装置的叙述,正确的是()A.铜是阳极,铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原3.下列关于实验现象的描述不正确...的是()A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B.用锌铁片电极,浸入氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。
人教版高中化学选修4第四章 第一节《原电池》导学案
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ZnCu× (人教版选修4)第四章 电化学基础第一节 《原电池》导学案【学习目标】: 1、了解原电池原理;2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件;电极反应式的书写;3、理解铜锌原电池的原理与结构。
【重、难点】:原电池原理【学习过程】一、原电池组成及结构1、原电池是把 转变为 的装置。
原电池反应的本质是 反应。
2、原电池的构成条件: 讨论:以下哪些装置可以形成原电池:3、原电池工作原理如右图所示,组成的原电池: 当电解质溶液为稀H 2SO 4时: Zn 电极是____(填“正”或 “负”)极,其电极反应为 ,该反应是 (填“氧化”或“还原”,下同)反应; Cu 电极是___极,其电极反应为 ,该反应是 反应。
4、小结:原电池正负极判断【思考】:1.理论上应看到只在铜片上有大量气泡,而实际上锌片上也有大量气泡产生,这是什么原因导致的呢?2.实验发现该装置不能提供持续稳定的电流,为什么?3.如何设计实验来避免和克服1和2中的问题呢?解决办法:如右图所示●盐桥:通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。
现象:有盐桥存在时电流计指针,即(有或无)电流通过电路。
取出盐桥,电流计指针,说明(有或无)电流通过。
【思考】:改进后的原电池有哪些优点?盐桥在此的作用是什么?●盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维模式,使氧化剂和还原剂在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移,为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件,也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
●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,用棉花堵住管口即可.【练习】:利用Zn+2Ag+===Zn2++ Ag设计盐桥原电池小结:设计原电池的思路【巩固练习】【疑点反馈】:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)【基础达标】1.关于原电池的叙述中正确的是()A.构成原电池的两极必须是两种不同金属B.原电池是将化学能转化为电能的装置C.原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质析出D.原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此被还原2.下列反应可用于设计原电池的是()A.H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2OB.2FeCl3+Fe===3FeCl2C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑D.NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓3.有关原电池的下列说法中正确的是()A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中,只有金属锌作为负极C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动4.如图所示的装置,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,使之平衡。
【新新学案系列】高中化学《4.1 原电池》学案 新人教版选修4【精品教案】
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(#)盐桥的作用有哪些% 优点有哪些%
答案作用有*使整个装置构成闭合回路!避免两溶 液
直 接 接 触 , 使 两 溶 液 保 持 电 中 性 "
)"在 外 电 路 中 !电 子 从 负 极 流 向 正 极 2"盐桥中的 V' 移向 USI(% 溶液 解 析 铜 锌 原 电 池 工 作 时负 极 反 应 为USA#WA
" "
答 案 总 结 两 套 可 行 方 案
有两种活动性不同的金属(或一种金属和另一种非金 "
!"锌 ' 硫 酸 铜 ' 铜
属 导 体 )作 电 极 电极材料均插入电解质溶液中
"
#"锌 ' 硫 酸 铜 ' 碳 棒
" "
实 施 方 案 *做 实 验
两极相连形成闭合回路
"
问题#"注 意 观 察 电 流 表 中 指 针 的 变 化 和 两 电 极 的
Zn
Zn
Cu
A Cu
A
Zn
Cu
反应并不能获得电 流!要 使 化 学 能 直 接 转 变 为 电 能!就 要 设 " "
计原电池!使!!!!反应和!!!!反应分别在不同区域 "
进 行 !再 以 适 当 方 式 连 接 起 来 !就 可 以 获 得 电 流 "
"
" $"原电池由两个半电池组成"在铜锌原电池中!锌和 锌 "
原电池进一步加速 铜 在 负 极 锌 表 面 的 析 出致 使 向 外 输 出
Zn
Cu
4.1《原电池》学案(1)(新人教版选修4)[工作范文]
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4.1《原电池》学案(1)(新人教版选修4)化学:4.1《原电池》学案节原电池一、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】原电池是 ________________________ 的装置。
原电池反应的本质是_________________ 反应。
如右图所示,组成的原电池:当电解质溶液为稀H2SO4时:Zn电极是_________ 极,其电极反应为_________________ ,该反应是_______ 反应;cu电极是极,其电极反应为,该反应是反应。
当电解质溶液为cuSo4溶液时:Zn电极是_________ 极,其电极反应为_______________ ,该反应是_________ 反应;cu电极是_____ 极,其电极反应为_________________________ ,该反应__________ 反应.原电池原理:填写下页图表中的空白处【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,将冷却后的U形管浸泡在cl或NH4No3的饱和溶液中即可。
2)将cl或NH4No3勺饱和溶液装入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应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应式以及该电池的总反应方程式。
人教版选修4第一节《原电池》学案
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人教版选修4第一节《原电池》学案4章电化学基础第一节原电池学习目标1.了解原电池的工作原理。
2.能表示电极反应式和电池反应方程式。
3.能设计原电池装置。
学习重点:①原电池原理及构成条件;②原电池电极反应方程式的书写;学习难点原电池电极反应方程式的书写感悟教材学与思原电池装置,是借助将能转化为能的装置。
a是极,b是极,外电路电子由电极通过导线流向电极,请分别写出电极反应式和总反应方程式:a极:;b极:;总反应方程式:。
问题探究1:盐桥内盛放的是什么物质?其作用是什么?二、原电池工作原理1.原电池工作原理是把反应分开进行,还原剂在极上失去电子发生反应,电子通过导线流向极,氧化剂在极上得到电子发生反应。
2.原电池形成的条件(1) 电极,其中一个相对来说较活泼,另一个相对来说较不活泼。
(2) 溶液。
(3)形成。
(4)能自发地发生反应。
3.原电池电极及电极反应特点(1) 极为电子流出极,相对活泼。
通常是活动性较强的金属或某些还原剂,电极被,发生反应。
(2) 极为电子流入极,相对不活泼,通常是活动性较差的金属或非金属导体,一般是电解质溶液中的氧化性较强的离子被还原或电极上附着物本身被,发生反应。
问题探究2:如何判断一个装置是否是原电池?核心突破 导与练原电池的判定先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:一看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)。
二看溶液——两极插入电解质溶液中。
三看回路——形成闭合回路或两极直接接触。
四看本质——有无自发的氧化还原反应发生。
特别提醒:多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
例 1 如图所示的番茄水果电池中外电路上的电流从电极X 流向(A 线所连接的电极)电极Y(B 线所连接的电极),若X 为铁,则Y 可能是( ) A .镁 B .铜 C .石墨 D .铂 变式训练:一个原电池反应的离子方程式是Zn +Cu2+===Zn 2++Cu ,该原电池的正确组成是( )要点二 原电池正负极的判断方法 1.由组成原电池的两极材料判断较活泼的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
化学 人教版选修4教学设计:4.1 原电池 2 Word版含答案
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通过高一对化学能与电能的学习,同学们对原电池的概念有肯定的理解,但并不深化。在高二理科班的教学中,应适当的加大难度。同时还要考虑到在高一时同学把握的程度不同,对高一的学问要进行肯定量的复习,这样不同程度的同学都能把握原电池的学问点。在复习学问的同时设计的试验也在肯定程度上激发同学的爱好,也能很好的培育同学的观看力量,与同伴间的合作力量等。
将分组试验2中的金属换成锌和碳棒进行试验,观看指针偏转方向
演示试验
归纳总结
【组织争辩】原电池的形成条件
【板书】
原电池的形成条件
【思考总结】原电池的形成条件
沟通研讨
【引导分析】原电池工作时在两极上发生的反应及正负电极的推断
【板书】2.原电池的工作原理
锌(负极)Zn—2e=Zn2+(锌板溶解,发生氧化反应)
铜(正极)2 H++2e=H2↑(铜板上冒出气泡,发生还原反应)
【引导分析】原电池中电子流淌与电流的方向与电极是什么样的关系
【动画模拟】铜锌原电池中电子与电流的方向及其与电极的关系
【分析与争辩】
以铜锌原电池为例进行
将微观的粒子运动用动画进行模拟,使之直观形象(要提示同学只是按本课的需要进行模拟,事实并非完全如此)
(4)锂电池
举例】不同形式能量的相互转化
【争辩】电能与化学能的内涵及转化可能性
【观看】各种化学电源
【视频】播放水果电池导电视频【搜寻】图片启思诱导【提出问题】如何实现将化学能转化电能这一变化
【指导试验探究活动】
【组织同学分小组进行争辩与沟通】
(1)锌和稀H2SO4反应的实质是什么
(2)插入的铜丝接触到锌粒后,铜丝上消灭什么气体
2.学问讲授环节接受动画演示,结合演示试验的对比,化抽象为具体,同学深刻体会氧化还原反应中的电子转移,从而突破难点。在课程实施过程中,同学亲自试验,观看现象,提出疑问。再利用flash试验演示现象,挂念同学理解反应的实质。并且比较具体试验与flash试验的不同,提出新问题。
人教版化学选修四第四章分课时学案答案及解析
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人教版化学选修四第四章分课时学案答案及解析《选修四第四章第一节原电池》导学案(第1课时)【对点练习】知识点一原电池1.答案B解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成原电池;B项符合原电池的构-++-成条件,两电极发生的反应分别是Zn-2e===Zn2,2H+2e===H2↑;C项中酒精不是电解质,故不能构成原电池。
2.答案D解析判断一个装臵能否构成原电池,要看是否符合原电池的构成条件:①电极材料(活动性不同的金属、金属与非金属、金属与金属氧化物);②电解质溶液;③构成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应。
A装臵:由于两个电极是同种金属,不能形成原电池;B装臵:酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;C装臵:没有形成闭合回路,不能形成原电池;D装臵:符合原电池构成的条件,能形成原电池。
3.答案C解析因乙杯中锌片和铜片没有接触,故不能构成原电池,A、B皆错;因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池,加快了Zn的溶解,故D错;又因两杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产+生H2而消耗H,故C正确。
4.答案C解析金属组成原电池,相对活泼的金属失去电子作负极,相对不活泼的金属作正极。
负极被氧化,质量减轻,正极发生还原反应,有物质析出,由题意得活动性A>B、A>C、C>D、D>B,故正确答案为C。
5.答案C解析乙烷燃烧的化学方程式为2C2H6+7O2―→4CO2+6H2O,在该反应中氧气得电子,乙烷失电子,因此通入氧气的电极为正极,而通入乙烷的电极为负极,故A答案错误;反应中参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比应为2∶7,故B答案错误;考虑到该电池是以KOH为电解质溶液的,生成的CO2会和KOH反应转化成K2CO3,反应中消耗KOH,KOH的物质的量浓度减少,+故C答案正确;由于该电池是以KOH溶液为电解液的,D答案中负极生成的H显然在溶液中是不能存在的,故D答案错误。
考虑到电解质溶液的影响,此时该电池的总反应式应为2C2H6+8KOH--+7O2―→4K2CO3+10H2O,正极反应式为14H2O+7O2+28e===28OH(正极氧气得电子,理论上-2-形成O,但该粒子在水中不稳定,必须以OH形式存在),负极反应式可用总反应式减去正极反---应式得到:2C2H6+36OH-28e===4CO23+24H2O。
人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案
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人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案教案名称:人教版高中化学选修四《原电池》第一课时教案一、教学目标1. 让学生了解原电池的概念、组成和分类。
2. 使学生掌握原电池的工作原理及其能量转化过程。
3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 原电池的概念2. 原电池的组成和分类3. 原电池的工作原理4. 原电池的能量转化过程三、教学重点与难点1. 教学重点:原电池的概念、组成、分类和工作原理。
2. 教学难点:原电池的能量转化过程。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究原电池的相关知识。
2. 利用多媒体课件,形象直观地展示原电池的工作原理和能量转化过程。
3. 结合实例分析,让学生体会化学知识在生活中的应用。
五、教学步骤1. 引入新课1.1 展示干电池、燃料电池等日常生活中的原电池实例,引导学生关注原电池的应用。
1.2 提问:什么是原电池?原电池是如何工作的?2. 讲解原电池的概念2.1 讲解原电池的定义:原电池是一种能够将化学能直接转换为电能的装置。
2.2 强调原电池的特点:自发的氧化还原反应、两极性、闭合回路。
3. 介绍原电池的组成和分类3.1 讲解原电池的组成:负极、正极、电解质、导线。
3.2 介绍原电池的分类:酸性电池、碱性电池、中性电池、燃料电池等。
4. 讲解原电池的工作原理4.1 展示原电池工作原理的示意图,讲解负极和正极的反应过程。
4.2 强调电子转移和离子迁移在原电池工作中的重要性。
5. 分析原电池的能量转化过程5.1 讲解化学能转化为电能的过程:氧化还原反应、电子转移、离子迁移。
5.2 举例说明原电池在实际应用中的能量转化过程。
6. 巩固知识,解决问题6.1 提问:原电池的工作原理和能量转化过程有哪些实际应用?6.2 让学生结合生活实例,分析原电池的工作原理和能量转化过程。
7. 课堂小结7.1 回顾本节课所学内容,总结原电池的概念、组成、分类和工作原理。
人教版高中化学选修4导学案41原电池含答案
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第一节原电池1.以铜锌原电池为例,了解原电池的工作原理。
2.掌握原电池电极反应式和总反应方程式的书写。
3.能设计简单的原电池。
原电池的工作原理1.原电池(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)实质:自发进行的氧化还原反应,把化学能转化为电能。
2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质析出,质量增加,电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出(填“出”或“入”)流入(填“出”或“入”)反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu总反应式Zn+Cu2+===Cu+Zn2+(1)成分:含有琼脂的KCl饱和溶液。
(2)离子移动方向:Cl-移向 ZnSO4溶液(负极区),K+移向 CuSO4溶液(正极区)。
(3)作用:使两个半电池形成通路,并保持两溶液的电中性。
4.原电池形成的条件(1)两个活泼性不同的电极。
(2)电解质溶液或熔融电解质。
(3)形成闭合回路(或两极直接接触)。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
5.原电池两极负极:一般是活泼性较强的金属,发生氧化反应。
正极:一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属),发生还原反应。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在原电池构成的闭合回路中,电子从原电池的正极通过导线流向负极。
( )(2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属。
( )(3)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。
( )(4)原电池正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
( )(5)不能自发进行的氧化还原反应,通过原电池装置可以实现。
( )(6)碳棒不能用来作原电池的电极。
( )(7)反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+能以原电池的形式来实现。
( )答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√2.锌铜稀硫酸构成的原电池装置如下:指出上述装置中正、负极的电极材料是什么?并写出电极反应式。
2019-2020学年第二学期人教版化学选修4课时跟踪检测: 4.1 原电池【答案+解析】
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原电池1.实验室用铁片、铜片和AgNO3溶液组成原电池,则正极的电极反应式为( )A.Fe-3e-===Fe3+B.Fe-2e-===Fe2+C.2H2O+O2+4e-===4OH-D.Ag++e-===Ag解析:选D 在此原电池中,铁片、铜片分别为负极和正极,总反应为Fe+2AgNO3===2Ag+Fe(NO3)2,正极的电极反应为Ag++e-===Ag,D项正确。
2.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )A.均发生了化学能转化为电能的过程B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物C.工作过程中,电子均由Zn经导线流向CuD.相同条件下,图乙比图甲的能量利用效率高解析:选B 两个装置都为原电池装置,均发生化学能转化成电能的过程,故A正确;根据原电池的工作原理,锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,铜本身不是反应物,故B错误;锌作负极,电子从负极经外电路流向正极,故C正确;图乙中装置产生的电流在一段时间内变化不大,但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减,故D 正确。
3.工业上利用氢气在氯气中燃烧,所得产物再溶于水的方法制得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。
有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是( )A.通入氢气的电极为原电池的正极B.两极材料都用石墨,用稀盐酸作电解质溶液C.电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动D.通入氯气的电极反应式为Cl2+2e-===2Cl-解析:选A 根据燃料电池工作原理,利用原电池原理直接制盐酸的方程式为H2+Cl2===2HCl。
氢气发生氧化反应,故通入氢气的电极为原电池的负极,故A错误;两极材料可以都用石墨,一极通入氢气,一极通入氯气,可以用稀盐酸作电解质溶液,故B正确;在原电池中,电解质溶液中的阳离子向正极移动,氯气发生还原反应,通入氯气的电极为正极,故C正确;氯气在正极发生得电子的还原反应,电极反应式为Cl2+2e-===2Cl-,故D正确。
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第四章 电化学基础 第一节 原电池 课前预习学案
一、预习目标
预习预习醛的结构以及物理和化学性质初步学会书写相关反应方程式。
二、预习内容
温故而知新1:如右图回答问题:
1、定义:把 转换为 的装置。
2、写出Zn 片和Cu 片上发生的电极反应和电池总反应
负极: 正极: 总反应: 3、图上注明外电路中的电子流向。
内电路:阳离子向_______极移动,阴离子向_______极移动。
4、原电池反应本质: 反应。
温故而知新2:判断下列装置能否形成原电池
形成原电池的条件: 1、___________________________________________ 2、___________________________________________ 3、___________________________________________
课内探究学案 一、学习目标
1. 掌握构成原电池的条件
2. 理解原电池的原理
3. 学会原电池的正负极及电极反应式的书写方法 学习重难点:原电池的原理 二、学习过程 一、原电池
1、原电池的构成条件
实验探究:Zn 与Cu 插入稀硫酸的现象与解释(表1)
H 2SO
4
CuSO 4 ZnSO 4 CuSO
4
酒精 CuSO 4
(1)原电池的概念:将能转化为能的装置。
(2)写出上面原电池负极和正极的电极反应式和原电池总反应。
负极(Zn):
正极(Cu):
总反应(离子方程式)
探究:以下装置哪些能构成原电池,哪些不能构成原电池,并说明理由。
(3)构成原电池的条件
①。
电极名称:极电子流向,发生反应,材料活泼性
极电子流向,发生反应,材料活泼性
②。
外电路:电子从极流向极,电流从极流向极。
内电路:阴离子移向极,阳离子移向极,电流从极流向极。
③。
电解质溶液作用:。
④。
2、原电池的工作原理
反应过程中,极失电子,发生反应,电子经导线流向极,电解质溶液电离出的离子在该极得电子,发生反应。
分析:(1)比较这两个装置哪个能够持久、高效的放电?
(2)装置②中的实验现象:
a、有盐桥时电流计指针
b、锌片逐渐
c、铜片
d、取出盐桥后,电流计指针
(3)写出装置②中电极反应式和原电池的总反应。
(4)分析盐桥的作用:①。
②。
当堂检测:
1、把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池.若a、b 相连时,a为负极;c、d相连时,c为负极;a、c相连时,c为正极;b、d相连时,b为正极.则这四种金属的活动性顺序由大到小为
A.A>b>c>d B.A>c>d>b
C.C>a>b>d D.B>d>c>a
2、如图4—14所示的装置能够组成原电池且产生电流的是
3、用Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 +2 Ag设计原电池,画出装置图,并写出电极反应式。
课后练习与提高
一、选择题
1.下列各组成金属和溶液,能组成原电池的是
A Cu、Cu、稀硫酸
B Zn、Cu、稀硫酸
C Cu、Zn、酒精
D Zn、Cu、CuSO4溶液
2.有a、b、c、d四种金属。
将a与b用导线联接起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀。
将a、b分别投入等浓度盐酸中,d比a反应剧烈。
将铜浸入b的盐溶液里,无明显变化。
如果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是
( )
A dcab B. dabc C. dbac D. badc
3.在稀硫酸中放入一块镀层严重损坏的白铁片,放出气体的速率是
A时快时慢B先慢后快C先快后慢D保持不变4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,并经过一段时间后,下列各叙述正确的是( )
A. 负极有Cl-逸出,正极有H+逸出
B. 负极附近Cl-的浓度减小
C. 正极附近Cl-的浓度逐渐增大
D. 溶液中Cl-的浓度基本不变
5.把铁钉和碳棒用铜线联接后,浸入0.01 mol / L的食盐溶液中,可能发生的现象是( ) A碳棒上放出氯气 B. 碳棒近旁产生OH- C. 碳棒上放出氧气
D. 铁钉上放出氢气
E. 铁钉被氧化
6.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是( )
A2H++2e-=H2 B. Fe2++2e-=Fe C. 2H2O+O2+4e-=4OH- D. Fe3++e-=Fe2+
7.某原电池的总反应是Zn +Cu2+ =Zn2+ +Cu,该原电池的正确组成是( )
A. B. C. D.
正极Zn Cu Zn Cu
负极Cu Zn Cu Zn
电解质溶液CuCl2 CuCl2 ZnCl2 ZnCl2
8.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是
A2H++2e H2 B2H2O+O2+4e 4OH
C Fe―2e Fe2+ D4OH―4e 2H2O+O2
9.等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系正确的是( )
10.氢氧燃料电池是一种污染小,效率高的新型化学电源,可应用于航天器上。
其总反应的化学方程式为:2H2 +O2 =2H2O 该电池的负极反应式为可表示为( )
A. 2H+-4e-=4H+
B. 4H++4e-=2H2
C. 2H2O+O2+4e-=4OH-
D. 4OH--4e-=2H2O+O2
二、填空题
1.有人将铂丝插入氢氧化钾溶液中作电极,又在两个极片上分别通入甲烷和氧气则形成电池,从而设计出一种燃料电池。
该电池中通甲烷的铂丝为______极,发生的电极反应为
____________________________________________;该电池工作时(放电)的总化学方程式为__________________________________________;电池工作时溶液的pH值将(填“不变”、“变大”、“变小”)_____________。
2.有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起博器的能源。
它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。
请写出两极反应的方程式。
正极______________________________,负极_________________________。